Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

В данной работе исследуется влияние добавок оксидов переходных металлов на фазовый состав, спекание и механические свойства керамики на основе ZrO 2 — Al 2 O 3 , содержащих 10 мас. % Al 2 O 3 . Для получения низкотемпературных керамических материалов на основе ZrO 2 использовали нанодисперсный порошок, содержащий 3 мол. % оксида иттрия. С целью торможения процесса рекристаллизации в материалы добавляли 10 % оксида алюминия. Получали порошок методом химического осаждения, добавляя водный раствор оксихлорида циркония (ZrOCk • 8H 2 O), хлорида алюминия (АЮ 3 • 6H 2 O) и хлорида иттрия (YCU • 6H 2 O) в 9 %-й водный раствор аммиака. После синтеза полученный осадок фильтровали на воронке Бюхнера, затем сушили и прокаливали при температуре 650 °С. Механохимическую активацию порошков проводили в планетарной мельнице в среде этанола. Затем в полученный после синтеза керамический порошок вводили растворимые соли Mn(CH 3 COO) 2 *H 2 O, (NH 4 )Fe(SO 4 )*12H 2 O, CoCl 2 . Количество добавки рассчитывали из содержания катионов Mn, Fe, Co в мол. % — 0 мол. %; 0,33 мол. %; 1 мол. %; 3 мол. % по отношению к композиту ZrO 2 — 10 % Al 2 O 3 . Полученные порошки сушили и просеивали через капроновое сито 100 меш. Фазовый состав порошков определяли рентгенофазовым анализом (РФА, дифрактометр Дифрей 401) с использованием Cr ^-излучения с привлечением картотеки JCPDS и PCPDFWIN. Морфологию полученных порошков исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ, микроскоп JEOL JEM 2100). Удельную поверхность определяли методом БЭТ (Tristar micrometrics). Для исследования свойств керамики порошки прессовали в виде балочек размером 30 x 4 x 4 мм. Формование проводили в металлической пресс-форме при давлении 100 МПа методом одноосного прессования. Образцы обжигали в печи с силитовыми нагревателями в воздушной атмосфере. Был исследован фазовый состав спеченных образцов методом РФА. Пористость определяли в соответствии с ГОСТ 2409-2014. Прочность материалов определяли при трехточечном изгибе на разрывной машине Instron 3382. Исследование морфологии частиц синтезированного порошка методом ПЭМ показало, что порошки композиционных материалов ZrO 2 — 10 % Al 2 O 3 состояли из округлых частиц размером менее 10 нм (рис. 1). Рис. 1. Микрофотографии порошков ZrO 2 — 10 % Al 2 O 3 , полученные методом ПЭМ Fig. 1. Micrographs of ZrO 2 — 10 % Al 2 O 3 powders obtained by the TEM method 250