Вплив фізичних дій на фазові перетворення та властивості порошкових і консолідованих систем на базі діоксиду цирконію - Автореферат

Вивчення закономірностей цього фазового перетворення у монодисперсних нанопорошках діоксиду цирконію в залежності від розміру частинок порошку та високого гідростатичного тиску (ВГТ) поширить відомі уявлення про мартенситне перетворення та дасть змогу дослідити вплив розмірного фактора на фізичні явища, зокрема вплив розміру наночастинок на фазове перетворення в умовах механічних напружень. Але під час високотемпературного спікання кераміки з порошків діоксиду цирконію проходить перерозподіл легуючої домішки між зерном та його поверхнею, який суттєво впливає на ріст зерен, властивості поверхні зерен та на їх руйнування, а також на деградацію фазового складу при експлуатації. Тому вивчення впливу характеристик порошку на стабільність фазового складу кераміки при гідротермальній обробці кераміки, вивчення впливу домішок інших легуючих елементів на фазові перетворення у нанопорошках, формування та особливості руйнування зерен кераміки, одержаної з нанопорошків, є цікавим як у науковому так і у практичному аспектах. Основу дисертації складають результати, отримані під час виконання державних бюджетних тем та конкурсних проектів НАН України: „Розробка технологічних прийомів виготовлення виробів на основі діоксиду цирконію з використанням комбінованої дії ультразвуку, високого гідростатичного тиску та надвисокочастотного випромінювання”, № держ. реєстрації UA01013760P, 1992 - 1995 рр; Для досягнення даної мети у роботі були поставлені такі задачі: - вивчити вплив термічних, електромагнітних (НВЧ та ІМП) дій та ультразвуку на формування структури нанопорошків на основі діоксиду цирконію, одержаних хімічним методом;У третьому розділі розглянуто головні чинники процесу агломерації гідроксиду цирконію, одержаного методом сумісного осадження, та запропоновано використання НВЧ випромінювання та імпульсного магнітного поля - методів які прискорено руйнують водневі звязки між молекулами води та поверхневими гідроксильними групами частинок гідроксиду цирконію та запобігають їх агломерації. Проведені дослідження показали, що процес кристалізації при температурах 385 та 400ОС у порошках гідроксидів цирконію, оброблених НВЧ та ІМП, починається раніше та йде повільніше ніж у порошках гідроксиду цирконію, одержаних конвекційним сушінням. Методами РФА та ПЕМ показано, що при кристалізації гідроксидів цирконію, оброблених НВЧ та ІМП, розмір ОКР нанопорошків діоксиду цирконію становить 7 - 8 нм, що у 1,5 рази менш, ніж у порошку, одержаного з конвекційно висушеного порошку гідроксиду цирконію (12,5 нм). Оскільки фазове перетворення аморфного гідроксиду цирконію у кристалічний діоксид цирконію передбачає зміну хімічного складу гідроксиду цирконію завдяки його дегідратації та дегідроксилізації (процеси втрати молекул води та ОН-груп) при нагріванні, яка й може привести до зміни морфології порошку гідроксиду цирконію, були вивчені кінетика дегідратації гідроксиду цирконію при НВЧ, ІМП та конвекційному сушінні та вплив цих дій на формування структури гідроксиду цирконію. Встановлено, що ці зміни у морфології гідроксиду цирконію здійснюють вплив на формування структури порошків діоксиду цирконію при кристалізації та на геометрію зародкоутворення і росту частинок діоксиду цирконію.

Основний зміст дисертації