Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

Было показано, что материалы Z-5A-N, характеризовались открытой пористостью 6 % при 1250 °С. Повышение температуры обжига позволило получить материалы с открытой пористостью менее 1 % (табл. 2). Введение комплексной добавки позволило значительно понизить открытую пористость, достигнув величины 0,53 % при 1250 °С (состав Z-5A-N-Ni), введение Zn не приводило к плотноспеченному состоянию даже при обжиге 1300 °С. Таблица 2 Открытая пористость и прочность при изгибе образцов керамики 3Y-TZP-AI 2 O 3 Добавка Температура 1250 °С Температура 1300 °С П, % о, МПа П, % о, МПа Z-5A-N 6 311±16 0,1 382±19 Z-5A-N-Ni 0,53 410±20 0,06 422±21 Z-5A-N-Zn 8,8 445±22 1,2 413±21 Исследование механических свойств керамики показало, что введение комплексной добавки оказывает влияние на прочность образцов после обжига (табл. 2). Так, материалы состава Z-5A-N, обожженные при температуре спекания 1250 °С, характеризовались прочностью при изгибе 311±16 МПа, а при температуре 1300 °С прочность возрастала до 385±19 МПа. Введение комплексных добавок на основе Na2Si2O5, содержащих 0,33 % Ni и 0,33 % Zn, обеспечивали значительный рост прочности при 1250 °С — 410±20 МПа для керамики состава Z-5A-N-Ni и 445±22 МПа для состава Z-5A-N-Zn. Дальнейшее повышение температуры не приводило к изменению значений прочности обожженных образцов. Согласно данным РЭМ, керамические материалы состава Z-5A-N характеризовались пористой микроструктурой с порами размером 1-2 мкм, размер зерен — менее 100 нм. Материалы состава Z-5A- N-Zn, обожженные при 1250 °С, характеризовались однородной микроструктурой и состоят из зерен округлой формы размером 200-400 нм. Для материалов состава Z-5A-N-Ni также свойственна равномерная структура при режиме 1250 °С, средний размер зерен — 200-400 нм. Дальнейший рост температуры обжига до 1300 °С приводите незначительному росту зерен до 300-500 нм и плотноспеченному состоянию. Таким образом, введение комплексных добавок на основе Na2Si2O5 и оксидов Ni, Zn способствует стабилизации высокопрочной фазы t-ZrO 2 при 1250 °С и приводит к росту прочности керамических материалов системы 3Y-TZP-AhO3. Список источников 1. Wu Z., Li N., Wen Y. Effect o f a small amount o f AhO3 addition on the hydrothermal degradation o f 3Y-TZP // J. Materials Sci. 2013. Vоl. 48, № . 3. Р. 1256-1261. 2. Effect o f Air Sintering on Microstructural and Mechanical Properties o f Aluminum Oxide/Manganese Oxide Doped Y-TZP / D. Ragurajan [et al.] // J. Australian Ceramic Society. 2016. Vоl. 52, № . 2. Р. 128-133. 3. Park J., Lee Y. Effect o f Transition Metal Oxides Addition on Yttria-stabilized Zirconia for improving Physical and Mechanical Properties // J. Korea Society o f Digital Industry and Information Management. 2016. W . 12, № . 3. Р. 25-31. 4. Cubic yttria stabilized zirconia sintering additive impacts: A comparative study / A. J. Flegler [et al.] // Ceramics International. 2014. Vоl. 40, № . 10. Р. 16323-16335. 5. The Influence o f Co Additive on the Sintering, Mechanical Properties, Cytocompatibility, and Digital Light Processing Based Stereolithography o f 3Y-TZP-5AhO3 Ceramics / M. Goldberg [et al.] // Materials. 2020. W . 13, № . 12. Р. 2789. 6. Increasing the sintering rate and strength o f ZrO 2 -Al 2 O 3 ceramic materials by iron oxide additions / T. O. Obolkina [et al.] // Inorganic Materials. 2020. Vоl. 56, № . 2. Р. 182-189. 7. The Effect o f a Small Amount SiO 2 on Sintering Kinetics o f Tetragonal Zirconia Nanopowders / M. Lakusta [et al.] // Nanoscale Research Letters. 2017. Vоl. 12, № . 1. Р. 1-9. References 1. Wu Z., Li N., Wen Y. Effect o f a small amount o f AhO3 addition on the hydrothermal degradation o f 3Y- TZP. Journal o f Materials Science, 2013, Vоl. 48, № . 3, рр. 1256-1261. 1 9 0