Фізико-хімічні засади розробки матеріалів в системах на основі ZrO2 - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук Науковий консультант: доктор хімічних наук Шевченко Олексій Володимирович, Інститут проблем матеріалознавства ім. Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор, академік НАН України Білоус Анатолій Григорович, Інститут загальної та неорганічної хімії ім. доктор хімічних наук, член-кореспондент НАН України. Захист відбудеться „1” квітня 2010 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.207.02 в Інституті проблем матеріалознавства ім.Матеріали в системі ZRO2-Y2O3-CEO2 характеризуються більш високою міцністю, ніж матеріали в системі ZRO2-CEO2, і підвищеною стійкістю до низькотемпературного старіння, у порівнянні з матеріалами в системі ZRO2-Y2O3. У даній роботі для дослідження обрана система ZRO2-Y2O3-CEO2-Al2O3, у якій можна розробити різні класи оксидних матеріалів на основі ZRO2, властивості яких обумовлюються сукупністю властивостей матеріалів у подвійних і потрійних системах, що обмежують цю чотирикомпонентну систему. Мікроструктурне проектування нових оксидних матеріалів у системі ZRO2-Y2O3-CEO2-Al2O3 містить у собі науково обґрунтований вибір хімічного та фазового складу вихідних нанокристалічних порошків, визначення основних фізико-хімічних закономірностей зміни їх властивостей в процесі одержання, термічної обробки, формування, спікання і є актуальною задачею сучасного матеріалознавства, яку вирішують при створенні матеріалів з підвищеними фізико-механічними характеристиками. Францевича НАН України: 01860060681 «Дослідження фазових рівноваг і побудова діаграм стану подвійних і потрійних карбідовміщуваючих систем і систем, що включають тугоплавкі оксиди і безкисневі сполуки» (1986-1990); 0193U028746 «Фізико-хімічне дослідження тугоплавких оксидних і оксифторидних систем, розробка наукових основ синтезу і технології одержання порошків різної дисперсності та нових керамічних матеріалів на їх основі » (1991-1994.); 0195U024298 «Вивчення стабільних і метастабільних фазових співвідношень у багатокомпонентних тугоплавких оксидних системах і властивостей утворюваних фаз. Створення наукових основ розробки нових композиційних керамічних матеріалів конструкційного і функціонального призначення з підвищеними фізико-механічними характеристиками» (1995-1999); 0100U003201 «Вивчення діаграм стану багатокомпонентних тугоплавких оксидних систем і розробка на їх основі іонних провідників, градієнтних керамічних матеріалів для енергетики та медицини» (2000 - 2002); 01021U001259 «Фізико-хімічні основи створення наноструктурних матеріалів для компонентів нового покоління твердооксидних перетворювачів енергії, оптимізація їх будови, спосіб виготовлення та зєднання» (2002-2006); 0103U003761 «Вивчення фазових співвідношень у тугоплавких оксидних системах з метою створення фізико-хімічної основи для розробки мікроградієнтних матеріалів для паливних комірок та біоімплантатів» (2003-2005); 0109U003920 «Дослідження зносостійкості керамічних матеріалів та вибір оптимальної пари тертя для удосконалення конструкції ендопротезів кульшового суглоба » (2004-2007); 0209U001058 «Вивчення фазових рівноваг у багатокомпонентних тугоплавких оксидних системах з метою створення фізико-хімічних основ розробки ламінарних керамічних матеріалів підвищеної міцності для медицини та енергетики» (2006-2008); 0109U001284 «Дослідження фазових співвідношень у багатокомпонентних оксидних системах як фізико-хімічної основи для створення нових конструкційних матеріалів та матеріалів для медицини» (2009 - 2011); проектів, фінансованих Державним фондом фундаментальних досліджень: 0193U028066 «Розробка технології гідротермального синтезу ультрадисперсних порошків на основі діоксиду цирконію для виробництва високотехнологічної кераміки» (1992 - 1995); 0193U039063 «Дослідження впливу методів синтезу на морфологію частинок та структуру нанокристалічних оксидних матеріалів на основі діоксиду цирконію» (1993 - 1994); 0194U018493 «Розробка фізико-хімічних принципів формування ультрадисперсних структур для реалізації надпластичної деформації ZRO2 » (1994-1995); 50101U002922 «Фізико-хімічні умови розробки шаруватих композиційних матеріалів на основі ZRO2 для функціональної кераміки» (2001-2005); проектів УНТЦ: № 1640 «Високотехнологічні матеріали з нанокристалічних порошків на основі діоксиду цирконію » (2002-2005); № Uzb-47 (J) “Дослідження і розробка нових оксидних матеріалів вищої вогнетривкості на основі систем ZRO2-HFO2-Y2O3, ZRO2-САО(MGO)-Gd2O3 з використанням енергії Сонця“ (2003-2006).На підставі аналізу літературних даних по властивостям матеріалів, розроблених у подвійних і потрійних системах, зроблено висновок, що основою перспективних оксидних матеріалів, призначених для порівняно низьких температур, можуть бути різні багатофазні композити системи ZRO2-Y2O3-CEO2-Al2O3 у субсолідусній області, які є у більшості випадків композитами із твердих розчинів на основі ZRO2 (Т-ZRO2 і М-ZRO2 ) і дисперсних частинок a-Al2O3.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ