Формування наноструктур оксидних матеріалів на основі ZrO2-Y2O3 та Lа2O3–B2O3–GеO2 при термічних, баричних та електромагнітних впливах - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана у Донецькому фізико-технічному інституті ім. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Константінова Тетяна Євгенівна, Донецький фізико-технічний інститут ім. Захист дисертації відбудеться 4 червня 2009 року о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.184.01 при Донецькому фізико-технічному інституті ім. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Донецького фізико-технічного інституту ім.Наноструктурний стан перебуває на межі квантового та класичного мікросвіту і може забезпечити принципово інший рівень властивостей матеріалів різного призначення, будь то надміцна нанокераміка або скло з оптичною нелінійністю. Перспективним щодо вирішення цих завдань з урахуванням квантового характеру розмірних ефектів і термодинамічної нерівноваги нанодисперсних середовищ можна вважати використання імпульсних магнітних впливів, здатних за допомогою резонансного порушення електронно-спінової підсистеми певних структурних елементів збуджувати релаксаційні процеси та викликати структурні зміни в системі на різних масштабних рівнях. Ці аспекти, що практично не досліджені, сьогодні є актуальними для дисперсних систем, що вивчаються, незалежно від агрегатного стану їхніх складових фаз і можуть мати конкретне практичне застосування в технологічних процесах одержання наноструктурованих 3D-матеріалів. Основу дисертації складають результати, отримані під час виконання державних бюджетних тем та конкурсних проектів НАН та МОН України: „Еволюція структур мезорівня та фазові перетворення у металевих та керамічних матеріалах, далеких від термодинамічної рівноваги, в умовах термомеханічних та електромагнітних впливів”, № держ. реєстрації 0100U003857, 2000 - 2003р.р.; Структурна гетерогенність та мультимасштабні явища у складних оксидних системах типу АВО3 и АО2”, № держ. реєстрації 0102U003202, 2002 - 2006р.р.; „Вплив розмірних та структурних факторів на фазові переходи, електричні і магнітні властивості у твердому тілі”, № держ. реєстрації 0103U005971, 2003-2006р.р.; „Аномальні магнітні та електричні властивості мезо-та наносистем: ефекти розміру та структури”, № держ. реєстрації 0106U006933, 2006-2009р.р.; „Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології”: „Синтез нанокристалічних порошків на основі легованого двооксиду цирконію”, № держ. реєстрації 0104U004054, 2003р.; „Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології”: „Отримання та поведінка систем оксидних наночастинок в екстремальних умовах”, № держ. реєстрації0105U008567, 2004-2007р.р.; „Розробка фізичних основ керування властивостями багатокомпонентних оксидних матеріалів для водневої енергетики”, № держ. реєстрації 0107U000322, 2007р.; „Розробка фізичних основ керування властивостями багатокомпонентних оксидних матеріалів для водневої енергетики. Задачі досліджень: - дослідити особливості формування дисперсної фази в нанопорошках на основі двооксиду цирконію під впливом високого гідростатичного тиску (ВГТ), вакууму та слабких імпульсних магнітних полів (ІМП);Поняття про дисперсні середовища” розглянуто структуру та основні властивості оксидних систем ZRO2 - Y2O3 та La2O3 - B2O3 - GEO2, особливості їх нанодисперсного стану, методи і проблеми формування наноструктурованих 3D-матеріалів на їх основі. У третьому розділі “Формування структури наночастинок двооксиду цирконію в умовах зовнішніх фізичних впливів” у межах сучасних уявлень про структурну організацію нанопорошкових оксидних дисперсних середовищ розглянуто вплив зовнішніх фізичних чинників на гідроксидні системи на основі ZRO2, зокрема, на процеси утворення, кристалізації та росту наночастинок. Шляхом комплексного використання інтегральних та локальних методів, включаючи скануючу електронну мікроскопію високого розділення, виявлено негативну динаміку росту частинок у інтервалі температур кристалізації (рис.2б), а також встановлено, що процеси росту наночастинок ZRO2 у низькотемпературному діапазоні (400-600ОС) реалізуються шляхом приєднання, а у високотемпературному (600-1000ОС) - за механізмом термічної дифузії. З урахуванням термодинамічно-нестабільного стану поверхні наночастинок та квантового характеру більшості розмірних ефектів саме ці фактори були обрані для впливу на структурний стан нанопорошкової дисперсної системи, а основним завданням цього розділу було встановити цей вплив та показати можливість позитивно впливати на процеси консолідації наночастинок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ