С использованием способов осаждения и твердофазного синтеза получены гидратированные оксиды циркония. Методами РФА, ИКС и ДСК-ТГ исследованы их физико-химические свойства и фазовый состав продуктов их термообработки. Установлено, что осадки гидратированных оксидов циркония, полученные по способу твердофазного синтеза, обладают меньшей влажностью и лучшей фильтруемостью по сравнению с осадками, полученными способом осаждения, а также что использование карбоната аммония в качестве осн?вного реагента при синтезе прекурсоров оксида циркония способствует значительному снижению величины удельной поверхности последних по сравнению с осадками, полученными при использовании раствора NH4OH или газообразногоаммиака. Показано, что термообработка всех синтезированных образцов гидратированных оксидов цирконияпри 450 °С приводит к формированию смеси тетрагональной и моноклинной модификаций диоксида циркония. Увеличение температуры термообработки до 600 °С приводит к резкому снижению содержания в продукте тетрагональной модфикации ZrO2, а продукт прокаливания, полученный при 1150 °С, содержит только m-ZrO2.
Дмитрий Владимирович Майоров – канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, Обособленное подразделение ФГБУН «Кольский научный центр Российской академии наук» (ИХТРЭМС КНЦ РАН), Апатиты, Мурманская обл., Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Кирилл Андреевич Яковлев – ведущий инженер, Обособленное подразделение ФГБУН «Кольский научный центр Российской академии наук» (ИХТРЭМС КНЦ РАН), Апатиты, Мурманская обл., Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
1. Carter C. В., Norton M. G. Ceramic Materials: Science and Engineering. New York: Springer, 2007. 716 p.
2. Rahaman M. H. Ceramic Processing and Sintering. 2nd ed. NewYork: Marcell Dekker, Inc., 2006. 875 p.
3. Эванс А. Г., Лэнгдон Т. Г. Конструкционная керамика: пер. с англ. М.: Металлургия, 1980. 256 с.
4. Абрамов Н. В. Высокотемпературные материалы и покрытия для газовых турбин. М.: Машиностроение, 1993. 336 с.
5. Керамические материалы на основе диоксида циркония / А. О. Жигачев, Ю. И. Головин, А. В. Умрихин и др. М.: Техносфера, 2018. 358 с.
6. Горелов В. П. Высокотемпературные фазовые переходы в ZrO2 // Физика твердого тела. 2019. Т. 61, № 7. С. 1346 – 1351. DOI: 10.21883/FTT.2019.07.47849.383
7. Габелков С. В., Тарасов Р. В., Полтавцев Н. С. и др. Фазовые превращения при нанокристаллизации аморфного оксида циркония // Вопросы атомной науки и техники. 2004. № 3. С. 116 – 120
8. Kurapova O. Y., Konakov V. G. Phase evolution in zirconia based systems // Rev. Adv. Mater. Sci. 2014. V. 36, No. 2. P. 177 – 190.
9. Карагедов Г. Р., Аввакумов Е. Г. Низкотемпературный способ синтеза нанопорошка для производства плотной керамики состава ZrO2 – 8 мол. % Y2O3 // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. Т. 19, № 5. С. 521 – 526.
10. Srdic V. V., Winterer M. Comparison of nanosized zirconia synthesized by gas and liquid phase methods // J. Eur. Ceram. Soc. 2006. V. 26, No. 15. P. 3145 – 3151.
11. Srdic V. V., Winterer M., Hahn H. Sintering behavior of nanocrystalline zirconia prepared by chemical vapor synthesis // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83, No. 4. P. 729 – 736.
12. Xia B., Duan L., Xie Y. ZrO2 nanopowders prepared by low-temperature vapor-phase hydrolysis // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83, No. 5. P. 1077 – 1080.
13. Kurland H. D., Grabow J., Muller F. A. Preparation of ceramic nanospheres by CO2 laser vaporization (LAVA) // J. Eur. Ceram. Soc. 2011. V. 31, No. 14. P. 2559 – 2568.
14. Nawale A. B., Kulkarni N., Karmakar S., et al. Phase controlled structure formation of the nanocrystalline zirconia using thermal plasma technique // J. Phys. Conf. Ser. 2010. V. 208, No. 1. P. 012121.
15. Kakihana M., Yoshimura M., Masaki H., et al. Polymerized complex synthesis and intergranular coupling of Bi–Pb–Sr–Ca–Cu–O superconductors characterized by complex magnetic susceptibility // J. Appl. Phys. 1992. V. 71, No. 8. P. 3904. DOI: doi.org/10.1063/1.350858
16. Третьяков Ю. Д., Олейников H. H., Можаев А. П. Основы криохимической технологии. М.: Высш. шк., 1987.
17. Suryanarayana C. Mechanical alloying and milling. N.Y.: Marcel Dekker, 2004. 466 p.
18. Stefanic G., Music S., Gajovic A. Structural and microstructural changes in monoclinic ZrO2 during the ball-milling with stainless steel assembly // Mater. Res. Bull. 2006. V. 41, No. 4. P. 764 – 777.
19. Kuznetsov P. N., Kuznetsova L. I., Zhyzhaev A. M., et al. Investigation of mechanically stimulated solid phase polymorphic transition of zirconia // Appl. Catal. A: General. 2006. V. 298. P. 254 – 260.
20. Ma T., Huang Y., Yang J., et al. Preparation of spherical zirconia powder in microemulstion system and its densi?cation behavior // Mater. Design. 2004. V. 25, No. 6. P. 515 – 519.
21. Huang Y., Ma T., Yang J. L., et al. Preparation of spherical ultra?ne zirconia powder in microemulsion system and its dispersibility // Ceram. Int. 2004. V. 30, No. 5. P. 675 – 681.
22. Malik M. A., Wani M. Y., Hashim M. A. Microemulsion method: a novel route to synthesize organic and inorganic nanomaterials: 1st nano update // Arab. J. Chem. 2012. V. 5, No. 4. P. 397 – 417.
23. Tai C. Y., Hsiao B. Y. Characterization of zirconia powder synthesized via reverse microemulsion precipitation // Chem. Eng. Commun. 2005. V. 192, No. 11. P. 1525 – 1540.
24. Tyagi B., Sidhpuria K., Shaik B., et al. Synthesis of nanocrystalline zirconia using sol-gel and precipitation techniques // Ing. Eng. Chem. Res. 2006. V. 45, No. 25. P. 8643 – 8650.
25. Okubo T., Nagamoto H. Low-temperature prepa-ration of nanostructured zirconia and YSZ by sol-gel processing // J. Mater. Sci. 1995. V. 30, No. 3. P. 749 – 757.
26. Shukla S., Seal S., Van?eet R. Sol-gel synthesis and phase evolution behavior of sterically stabilized nanocrystalline zirconia // J. Sol Gel Sci. Technol. 2003. V. 27, No. 2. P. 119 – 136.
27. Byrappa K., Adschiri T. Hydrothermal technology for nanotechnology // Progr. Crys. Growth. Character. Mater. 2007. V. 53, No. 2. P. 117 – 166.
28. Bondioli F., Leonelli C., Manfredini T., et al. Microwave hydrothermal synthesis and hyper?ne characterization of praseodymium doped nanometric zirconia powders // J. Am. Ceram. Soc. 2005. V. 88, No. 3. P. 633 – 638.
29. Li F., Li Y., Song Z., et al. Evolution of the crys-talline structure of zirconia nanoparticles during their hydrothermal synthesis and calcination: Insights into the incorporations of hydroxyls into the lattice // J. Eur. Ceram. Soc. 2015. V. 35, No. 8. P. 2361 – 2367.
30. Piticescu R. R., Monty C., Taloi D., et al. Hydro-thermal synthesis of zirconia nano-materials // J. Eur. Ceram. Soc. 2001. V. 21, No. 10-11. P. 2057 – 2060.
31. Vasylkiv O., Sakka Y. Synthesis and colloidal processing of zirconia nanopowder // J. Am. Ceram. Soc. 2001. V. 84, No. 1. P. 2489 – 2494.
32. Пат. 2632437 РФ, МПК C01F 7/30 (2006.01). Способ получения оксида алюминия / В. А. Матвеев, Д. В. Майоров; опубл. 04.10.2017, Бюл. № 28.
33. Матвеев В. А. Исследование твердофазного аммиачного гидролиза солей алюминия, титана и циркония // Химическая технология. 2009. Т. 10, № 8. С. 449 – 453.
34. Patterson A. The Scherrer Formula for X-Ray Par-ticle Size Determination // Phys. Rev. 1939. V. 56, No. 10. P. 978 – 982. DOI:10.1103/PhysRev.56.978.
35. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений: пер. с англ. М.: Мир, 1991. 536 с.
36. Селеменева Д. Г., Кравцов А. А., Блинов А. В., Ясная М. А. Влияние температуры прокаливания на структурные изменения наноразмерного диоксида циркония // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов: межвуз. сб. науч. тр. / под общ. ред. В. М. Самсонова, Н. Ю. Сдобнякова. 2015. Вып. 7. 588 с.
37. Япрынцев А. Д., Скогарева Л. С., Гольдт А. Е. и др. Синтез пероксопроизводного слоистого гидроксида иттрия // Журнал неорганической химии. 2015. Т. 60, № 9. С. 1131 – 1138.
38. Глушкова В. Б., Лапшин А. Е., Подзорова Л. И. и др. Новый прекурсор для синтеза тетрагонального диоксида циркония // Физика и химия стекла. 2003. Т. 29, № 6. С. 849 – 859.
39. Поликанова А. С. Синтез наноразмерных оксидов циркония и иттрия пиролизом пероксосоеди-нений: дис. … канд. хим. наук: 02.00.01 / Институт физико-химических проблем керамических материалов. М., 2007. 111 с.
40. Макарова Е. Н. Изучение закономерностей физико-химических процессов получения керамики на основе нанопорошка диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия, церия и алюминия: дис. … канд. техн. наук: 05.16.06 / Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Пермь, 2016. 135 с.
41. Резницкий Л. А., Филиппова С. Е. Ингибиторы кристаллизации аморфных оксидов // Вестник Московского университета. 1993. Т. 34, № 3. С. 203 – 221.
42. Кондратьев Н. С., Трусов П. В. Механизмы образования зародышей рекристаллизации в металлах при термомеханической обработке // Вестник ПНИПУ. Механика. 2016. № 4. С. 151 – 174. DOI: 10.15593/ perm.mech/2016.4.09Д.В./
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
500 руб
DOI: 10.14489/glc.2022.06.pp.011-022
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
