Структурные изменения в керамике MgAl2O4 в процессе высокотемпературного изостатического прессования

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Керамика из алюмомагниевой шпинели MgAl2O4 подвергалась высокотемпературному изостатическому прессованию. Процедура привела к увеличению плотности керамики на 0.28% по сравнению с образцами, полученными первичным горячим прессованием. Методом ИК-спектроскопии оценены структурные изменения в уплотненном материале. В ИК-спектре отражения, записанном в области 40–1000 см–1, увеличение плотности проявилось в уменьшении интенсивности ряда полос изолированных колебаний, локализованных в тетраэдрах MgO4 и AlO4. Эффект отнесен смешению колебаний в тетраэдрических структурных единицах в уплотненной керамике. Этот результат показал, что консолидация материала происходит с увеличением внутренней связности кристаллитов. В то же время валентные колебания групп Al–O в октаэдрах AlO6 сохранили частоту и интенсивность после изостатического прессования, что свидетельствует об отсутствии наведенных термообработкой стехиометрических искажений.

作者简介

А. Дунаев

Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова

Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 172171, Санкт-Петербург, ул. Бабушкина, 36

С. Еронько

Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова

Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 172171, Санкт-Петербург, ул. Бабушкина, 36

Б. Игнатенков

Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова

Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 172171, Санкт-Петербург, ул. Бабушкина, 36

А. Маркова

Тверской государственный университет

Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 170002, Тверь, Садовый пер., 35

М. Нарыкова

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук

Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 194021, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 26

П. Пахомов

Тверской государственный университет

Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 170002, Тверь, Садовый пер., 35

С. Хижняк

Тверской государственный университет

Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 170002, Тверь, Садовый пер., 35

А. Чмель

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук

编辑信件的主要联系方式.
Email: chmel@mail.ioffe.ru
Россия, 194021, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 26

参考

  1. Ganesh I. A Review On Magnesium Aluminate (MgAl2O4) Spinel: Synthesis, Processing and Applications // Int. Mater. Rev. 2013. V. 58. № 2. P. 63–112. https://doi.org/10.1179/1743280412Y.0000000001
  2. Габелков С.В., Тарасов Р.В., Полтавцев Н.С., Курило Ю.П., Старолат М.П., Андриевская Н.Ф., Миронова А.Г., Дедовская Е.Г., Дитвиненко Л.М., Белкин Ф.В. Фазовые превращения при низкотемпературном синтезе MgAl2О4 // Неорган. материалы. 2007. Т. 43. № 4. С. 462–470.
  3. Garner F.A., Hollenberg G.W., Hoobs F.D., Ryan J.L., Li Z., Black C.A., Bradt R.C. Dimension Stability, Optical and Elastic Properties of MgAl2O4 Spinel Irradiated in FFTF to Very High Exposures // J. Nucl. Mater. 1994. V. 212–215. P. 1087–1090. https://doi.org/0.1016/0022-3115(94)91000-6
  4. Sokol M., Ratzker B., Kalabukhov S., Dariel M.P., Galun E., Frage N. Transparent Polycrystalline Magnesium Aluminate Spinel Fabricated By Spark Plasma Sintering // Adv. Mater. 2018. V. 30. P. 1706283. https://doi.org/10.1002/adma.201706283
  5. Gajdowski K., Böhmler J., Lorgouilloux Y., Lemonnier S., d’Astorg S., Barraud E., Leriche A. Influence of Post-HIP Temperature on Microstructural and Optical Properties of Pure MgAl2O4 Spinel: From Opaque to Transparent Ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2017. V. 37. P. 5347–5351. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2017.07.031
  6. Tsai D.S., Wang C.T., Yang S.J. Hot Isostatic Pressing of MgAl2O4 Spinel Infrared Windows // Mater. Manuf. Processes. 1994. V. 9. P. 709–719. https://doi.org/10.1080/10426919408934941
  7. Shi Zh., Zhao Q., Guo B., Ji T., Wang H. A Review on Processing Polycrystalline Magnesium Aluminate Spinel (MgAl2O4): Sintering Techniques, Material Properties and Machinability // Mater. Design. 2020. V. 193. P. 10858. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108858
  8. Gilde G., Patel P., Patterson P., Blodgett D., Duncan D., Hahn D. Valuation of Hot Pressing and Hot Isostatic Pressing Parameters on The Optical Properties of Spinel // J. Am. Ceram. Soc. 2005. V. 88. P. 2747–2751. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2005.00527.x
  9. Толстикова Д.В., Михайлов М.Д., Смирнов В.М. Особенности синтеза наночастиц алюмомагниевой шпинели в расплаве хлорида калия // Журн. общ. химии. 2014. Т. 84. № 10. С. 1744–1745.
  10. Chmel A., Eronko S.B., Kondyrev A.M., Nazarova V.Ya. Optical Resistance of Sapphire // J. Mater. Sci. 1993. V. 28. P. 4673–4680. https://doi.org/10.1007/BF00414257
  11. Barker A.S. Infrared Lattice Vibrations and Dielectric Dispersion in Corundum // Phys. Rev. 1963. V. 132. P. 1474–1481. https://doi.org/10.1103/PhysRev.132.1474
  12. Петрик В.И. Броневые оптические материалы. Шпинель. Иркутск: Областная типография № 1. 2011. С. 335.
  13. Slotznick S.P., Shim S.-H. In Situ Raman Spectroscopy Measurements of MgAl2O4 Spinel Up to 1400°C // Am. Mineral. 2008. V. 93. P. 470–476. https://doi.org/10.2138/am.2008.2687
  14. Fu P., Lu W. Lei W. Wu K., Xu Y., Wu J. Thermal Stability and Microstructure Characterization of MgAl2O4 Nanoparticles Synthesized by Reverse Microemulsion Method // Mater. Res. 2013. V. 16. P. 844–849. https://doi.org/10.1590/S1516-14392013005000062
  15. Ahmad S.M., Hussain T., Ahmad R., Siddiqui J., Ali D. Synthesis and Characterization of Magnesium Aluminate (MgAl2O4) Spinel (MAS) Thin Films // Mater. Res. Express. 2018. V. 5. P. 016415. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aaa828
  16. Radishevskaya N.I., Nazarova A.Yu., Lvov O.V., Kasatsky N.G., Kitler V.D. Synthesis of Magnesium Aluminate Spinel in the MgO–Al2O3–Al System Using the SHS Method // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1214. P. 012019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1214/1/012019
  17. Radishevskaya N., Lepakova O., Karakchieva N., Nazarova A., Afanasiev N., Godymchuk A., Gusev A. Self-Propagating High Temperature Synthesis of TiB2–MgAl2O4 // Comp. Met. 2017. № 295. P. 1–7. https://doi.org/10.3390/met7080295
  18. Pei L.Zh., Yin W.Y., Wang J.F., Chen J., Fan Ch.G., Zhang Q.F. Low Temperature Synthesis of Magnesium Oxide and Spinel Powders by a Sol-Gel Process // Mater. Res. 2010. V. 13. P. 339–343. https://doi.org/10.1590/S1516-4392010000300010
  19. Nassar M.Y., Ahmed I.S., Samir I. A Novel Synthetic Route for Magnesium Aluminate (MgAl2O4) Nanoparticles Using Sol–Gel Auto Combustion Method and Their Photocatalytic Properties // Spectrochim. Acta, Part A. 2014. V. 131. P. 329–334. https://doi.org/10.1016/j.saa.2014.04.040

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (129KB)
索引源数据
3.

下载 (108KB)
索引源数据

版权所有 © А.А. Дунаев, С.Б. Еронько, Б.А. Игнатенков, А.И. Маркова, М.В. Нарыкова, П.М. Пахомов, С.Д. Хижняк, А.Е. Чмель, 2023

##common.cookie##