Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

такую добавку, характеризовалась прочностью 362 ± 25 МПа, а при 1300 °С — 278 ± 19 МПа. Микротвердость этих материалов возрастала от 8,8 до 9,2 ГПа по мере роста температуры от 1250 до 1300 °С. Для керамических образцов, содержащих добавку Na 2 Si 2 O 5 + 0,33 % Co, прочность при трехточечном изгибе была в пределах 270-280 ± 19 МПа, микротвердость 8,8-9,2 ГПа при спекании в температурном диапазоне 1250-1300 °С. Согласно данным РЭМ, керамические материалы, содержащие Na 2 Si 2 O 5 , спеченные при 1250 °С, характеризуются пористой микроструктурой с порами размером 1-2 мкм, размер зерен менее 100 нм. Материалы, содержащие комплексные добавки Na 2 Si 2 O 5 + 0,33 % Fe, Na 2 Si 2 O 5 + 0,33 % Co, спеченные при 1250 °С, характеризуются однородной, плотной микроструктурой. Материалы состоят из зерен округлой формы размером менее 100 нм. Кристаллы Al 2 O 3 , имеющие более темный оттенок на микрофотографии, также состоят из мелких зерен размером 50-100 нм и равномерно распределены в матрице из ZrO 2 (рис. 2). а б Рис. 2. Микроструктура образцов ZrO 2 — 10 % Al 2 O 3 с добавкой Na 2 Si 2 O 5 + 0,33 % Со ( а ) и Na 2 Si 2 O 5 + 0,33 % Fe ( б ), спеченных при 1250 °С По мере повышения температуры до 1300 °С керамика, содержащая Na 2 Si 2 O 5 , достигает плотноспеченного состояния без открытой пористости, при этом в материале сохраняются закрытые поры размером до 2 мкм. Размер зерен 100-200 нм. Материалы, содержащие комплексные добавки Na 2 Si 2 O 5 и катионы Co, Fe, характеризуются незначительным ростом зерен по сравнению с материалами, спеченными при 1250 °С. Так, в материалах формируются зерна размером до 500 нм. Таким образом, введение комплексных добавок, содержащих Na 2 Si 2 O 5 и оксиды Co, Fe, стабилизирует высокопрочную фазу t -ZrO 2 при 1250 °С, интенсифицирует процесс спекания и способствует росту прочности и микротвердости керамических материалов системы ZrO 2 - 10 % Al 2 O 3 . Отработка получения порошковых материалов выполнена при поддержке РФФИ № 18-29 ­ 11053 мк. Отработка режимов спекания керамических материалов на основе диоксида циркония — оксида алюминия выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований РАН 34П «Актуальные проблемы физикохимии поверхности и создания новых композитных материалов». Литература 1. Park J., Lee Y. Effect of Transition Metal Oxides Addition on Yttria-stabilized Zirconia for Improving Physical and Mechanical Properties // Journal of the Korea Society of Digital Industry and Information Management. 2016. Vol. 12, No. 3. P. 25-31. 2. Cubic yttria stabilized zirconia sintering additive impacts: A comparative study / A. J. Flegler et al. // Ceramics International. 2014. Vol. 40, No. 10. P. 16323-16335. Сведения об авторах Оболкина Татьяна Олеговна аспирант, Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва, Россия, tobolkina@imet.ac.ru 136