Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Рис. 5. ПЭМ-изображения La 2 Zr 2 0 7 , Рис. 6 . ПЭМ-изображения La 2 Zr 2 0 7 , полученного прокаливанием при 1100 °С исходного полученного прокаливанием при 1100 °С МА прекурсора прекурсора Данные ПЭМ согласуются со средним размером частиц D s , рассчитанным из данных по удельной поверхности (Зуд.). SуД. образцов La 2 Zr 2 0 7 , синтезированных прокаливанием исходного и МА прекурсора при 1100 оС в течение 3 ч, составила 0,62 и 3,48 м2/г соответственно. Значения Ds (нм) вычислялись согласно формуле: Ds = 6000 / (р •Зуд), где р = 6,05 г/см 3 — плотность La 2 Zr 2 0 7 . Согласно расчету для указанных образцов величина Ds равна 1600 и 285 нм соответственно. Следует отметить, что механическая ступка, которая применялась для МА гидроксидного прекурсора, характеризуется значительно меньшей энергонапряженностью по сравнению с мельницей «АГО-2». Нами установлено, что 1 2 ч истирания гидроксидного прекурсора в ступке по эффекту влияния на ускорение кристаллизации цирконата лантана при нагревании эквивалентны примерно 10 мин МА в «АГО-2» со стальной гарнитурой при 40 g с отношением шары : загрузка, равном 10 : 1. Таким образом, показано, что МА как оксидного, так и гидроксидного прекурсоров заметно ускоряет образование La 2 Zr 2 0 7 при последующей термообработке. Как и следовало ожидать, эффект МА более ощутим для смеси оксидов, поскольку в гидроксидном прекурсоре при соосаждении в определенной степени происходит гомогенизация реагентов. Для оксидного прекурсора полный синтез нанокристаллического La 2 Zr 2 0 7 протекает при прокаливании при 1100 °С в течение 3 ч смеси (La 2 0 3 + Zr02), механоактивированной 10 мин в «АГО-2». Как уже отмечено, без применения МА синтез из оксидов необходимо проводить при температурах на 400-500 о выше указанной, что не позволяет получить нанокристаллический цирконат лантана. В случае гидроксидного прекурсораМА, сопоставимая по эффективности сМА смеси оксидов, позволяет получить однофазный нанокристаллический La 2 Zr 20 7 в результате термической обработки при 1000 оС. Кроме того, МА гидроксидного прекурсора способствует росту удельной поверхности порошков La 2 Zr 2 0 7 . Повышенная удельная поверхность, в частности, является фактором, заметно улучшающим долговечность термобарьерных покрытий на основе цирконата лантана [16]. Литература 1. Закономерности образования нанокристаллических структур в системах Ln 2 O 3 -MO 2 (Ln = Gd, Dy; M = Zr, Hf) / В. В. Попов и др. // Журнал неорганической химии. 2011. Т. 56, № 10. С. 1617-1623. 2. Duarte W., Vardelle M., Rossignol S. Effect of the precursor nature and preparation mode on the coarsening of La 2 Zr 2 O 7 compounds // Ceram. Int. 2016. Vol. 42. P. 1197-1209. 3. Synthesis of nanostructured La 2 Zr 2 O 7 by a non-alkoxide sol-gel method: From gel to crystalline powders / S. Wang et al. // Journal of the European Ceramic Society. 2015. Vol. 35. P. 105-112. 4. Systematic research on RE 2 Zr 2 O 7 (RE = La, Nd, Eu and Y) nanocrystals: Preparation, structure and photoluminescence characterization / A. Zhang et al. // Solid State Sciences. 2008. Vol. 10. P. 74-81. 5. Synthesis of mesoporous La 2 Zr 2 O 7 with high surface area by combining epoxide-mediated sol-gel process and solvothermal treatment / S. Wang et al. // Microporous and Mesoporous Materials. 2016. Vol. 234. P. 137-145. 6 . Синтез и исследование термической стабильности высокодисперсных тугоплавких цирконатов и гафнатов лантана и неодима для термобарьерных покрытий / В. Г. Севастьянов и др. // Журнал композиты и наноструктуры. 2009. № 1. С. 50-58. 7. Coprecipitation synthesis and thermal conductivity of La 2 Zr 2 O 7 / H. Chen et al. // J. Alloys Compd. 2009. Vol. 480. P. 843-848. 8 . Preparation and characterization of lanthanum zirconate / J. Nair et al. // J. Mater. Sci. 1998. Vol. 33. P. 4517-4523. 9. Хайнике Г. Трибохимия. М.: Мир, 1987. 584 с. 650