Кинетика кристаллизации наночастиц аморфного оксида циркония

Abstract

Досліджено кінетику кристалізації наночастинок порошку аморфного оксиду цирконію для температур як вищих, так і нижчих за температури кристалізації, визначеної методом диференціально-термічного аналізу. Визначено характер зародження кристалів і механізм їх росту. Кінетика кристалізації задовільно описується узагальненою у випадку обмеженої системи класичною теорією Колмогорова–Джонсона–Мейла–Аврамі. Обмеженість об'єму наночастинок проявляється у збільшенні часу кристалізації, впродовж якого встигає пройти початкова стадія спікання порошку аморфного оксиду цирконію, що дає змогу уникнути руйнування пористих зразків.

The crystallization kinetics of nanoparticles of amorphous zirconia powder for temperatures both above and below the crystallization temperature, which was defined by the differential thermal analysis method, are investigated. A character of crystal nucleation and a mechanism of their growth are defined. The crystallization kinetics can be well described by the Kolmogorov–Johnson–Mehl–Avrami classical theory generalized to the case of limited systems. Limitation of the nanoparticles volume is revealed in increasing the crystallization time, which makes the initial stage of sintering of amorphous zirconia powder possible to pass, which allows one to avoid the destruction of specimens.