Нанокристаллические оксидные порошки для микроструктурного проектирования материалов

Abstract

Выяснена роль диаграмм состояния тугоплавких оксидных систем в микроструктурном проектировании оксидных композитов. Показана важность научно обоснованного подхода к каждому этапу получения материалов, — от синтеза исходных порошков до спекания, — с целью создания оптимальной структуры и обеспечения высокого уровня физико-механических свойств высокотехнологичных керамических материалов в системе ZrO₂–Y2O₃–CeO₂–Al₂O₃–CoO. Варьирование условий гидротермального синтеза (кислая/щелочная среда) и использование комбинированного метода синтеза исходных нанокристаллических порошков при постоянном химическом составе системы позволяют изменять фазовый состав композитов в широком температурном интервале и создавать оксидные композиты с различной микроструктурой и определённым комплексом свойств.

З’ясовано роль діяграм стану тяжкотопких оксидних систем у мікроструктурному проєктуванні оксидних композитів. Показано важливість науково обґрунтованого підходу до кожного етапу одержання матеріялів, — від синтези вихідних порошків до спікання, — з метою створення оптимальної структури та забезпечення високого рівня фізико-механічних властивостей високотехнологічних керамічних матеріялів у системі ZrO₂–Y2O₃–CeO₂– Al₂O₃–СоО. Варіювання умов гідротермальної синтези (кисле/лужне середовище) та використання комбінованої методи синтези вихідних нанокристалічних порошків при постійному хемічному складі системи уможливлюють змінювати фазовий склад композитів у широкому температурному інтервалі та створювати оксидні композити з різною мікроструктурою та наперед визначеним комплексом властивостей.

The role of phase diagrams of refractory oxide systems in a microstructure design of oxide composites is presented. The importance of scientifically grounded approach to each stage of the materials fabrication from the synthesis of initial powders to the sintering is shown in order to create the optimal structure and to ensure the high level of the physical and mechanical properties of high-tech ceramic materials in the ZrO₂–Y2O₃–CeO₂–Al₂O₃–СоО system. The variation of the hydrothermal synthesis conditions (acidic/alkaline medium) and the using of combined method for the initial nanocrystalline powders’ synthesis at constant chemical composition of the system allow to change the phase composition of composites in a wide temperature range and to create oxide composites with various microstructure and predefined properties.