Получение нанодисперсных порошков диоксида циркония. От новации к инновации

Abstract

Исследовано влияние сверхвысокочастотного излучения, импульсного магнитного поля (ИМП) и их комбинаций с ультразвуковой обработкой на процесс химического синтеза нанопорошков легированного диоксида циркония. Исследования проводились при непосредственном контроле на различных этапах получения порошка его структуры, свойств и фазового состава. Показано, что существенное влияние на дисперсность порошка диоксида циркония оказывает структура и размер агломератов гидроксида циркония. Образующаяся при обработке СВЧ-полем и сушке в ИМП более рыхлая структура агломерата легче разрушается под действием ультразвуковых колебаний. Получаемые нанопоршки диоксида циркония с заданным размером частиц в диапазоне 5–20 нм и удельной поверхностью 40–140 м²/г могут использоваться для получения конструкционной, инструментальной и функциональной биокерамики, сорбентов и катализаторов. Ключевые слова: нанотехнология, пилотное производство оксидных нанопорошков, СВЧ, ИМП, ультразвук, нанодиагностика, керамика.

Досліджено вплив надвисокочастотного випромінювання, імпульсного магнітного поля (ІМП) і їх комбінацій з ультразвуковою обробкою на процес хімічного синтезу нанопорошків легованого двооксиду цирконію. Дослідження проводилися при безпосередньому контролі на різних етапах отримання порошку його структури, властивостей і фазового складу. Показано, що істотний вплив на дисперсність порошку двооксиду цирконію має структура і розмір агломератів гідроксиду цирконію. Більш рихла структура агломерату, що утворюється під час обробки НВЧ-полем та сушіння в ІМП, легше руйнується під дією на неї ультразвукових коливань. Отримувані нанопоршки двооксиду цирконію із заданим розміром часток у діапазоні 5–20 нм та питомою поверхнею 40–140 м²/г можуть використовуватися для отримання конструкційної, інструментальної та функціональної біокераміки, сорбентів і каталізаторів. Ключові слова: нанотехнологія, пілотне виробництво оксидних нанопорошків, НВЧ, ІМП, ультразвук, нанодіагностика, кераміка.

Influence of MW radiation, pulse magnetic field and their combinations with ultrasonic processing on process of chemical synthesis zirconia nanopowder with the direct control of their structure, properties and influence of phase structure at various stages of reception of a powder is investigated. It is shown, that essential influence on dispersiveness of a zirconia powder is rendered by structure and the size of agglomerates zirconium hydroxide. Formed at processing by the MICROWAVE field and drying in PMF more friable structure of agglomerate collapses at action on it of ultrasonic fluctuations more easy. Received zirconia nanopowder with the set size of particles in a range 5–20 nanometers and a specific surface 40–140 m²/g, can be used for reception constructional, tool, functional and bioceramics, sorbents and catalysts.