Отправить статью по E-mail Влияние Y3Al5O12 на структурообразование и свойства керамики системы Al2O3 – Y2O3
- Авторы: Малецкий А.В.1, Волкова Г.К.1, Константинова Т.Е.1, Беличко Д.Р.1, Носолев И.К.1, Дорошкевич А.С.1, Мезенцева Ж.В.1, Оксенгендлер Б.Л.1, Теофилович В.1, Эрцег Т.2, Ристич И.2
-
Учреждения:
- ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
- Международная межправительственная организация «Объединенный институт ядерных исследований»
- Выпуск: № 2(118) (2024)
- Страницы: 33-45
- Раздел: Функциональные материалы
- URL: https://journals.rcsi.science/1994-6716/article/view/306068
- DOI: https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-118-2-33-45
- ID: 306068
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Представлены результаты исследования структуры и физико-механических свойств керамик составов α-Al2O3 + nY2O3 (n = 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4; 5 мас. %), полученных на основе полиморфных модификаций γ+θ-Al2O3, в зависимости от концентрации легирующей примеси Y2O3 и температуры отжига порошковых смесей (800 и 900°С). Обнаружен эффект защиты от кристаллизации, заключающийся во взаимном торможении кристаллизационных процессов в порошках системы Al2O3–Y2O3. Методом рентгеноструктурного анализа установлено наличие в керамике фазы иттрий-алюминиевого граната Y3Al5O12 (YAG). Выявлена зависимость механических характеристик исследуемых материалов от количества и размера зерен образовавшейся фазы YAG.
Об авторах
А. В. Малецкий
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Автор, ответственный за переписку.
Email: sashamalecki097@gmail.com
д-р физ.-мат. наук ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
Г. К. Волкова
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
Т. Е. Константинова
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
Д. Р. Беличко
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
И. К. Носолев
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
А. С. Дорошкевич
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
Ж. В. Мезенцева
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
Б. Л. Оксенгендлер
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
В. Теофилович
ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Розы Люксембург, 72А, Донецк, 83114, Россия
Т. Эрцег
Международная межправительственная организация «Объединенный институт ядерных исследований»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Жолио Кюри, д. 6, Дубна, 141980, Россия
И. Ристич
Международная межправительственная организация «Объединенный институт ядерных исследований»
Email: sashamalecki097@gmail.com
ул. Жолио Кюри, д. 6, Дубна, 141980, Россия
Список литературы
- Бордина Г. Е., Лопина Н. П., Некрасова Е. Г., Бигина Ю. В., Сухарева Д. Д . Материалы будущего. – Международный научно-исследовательский журнал. – 2018. – № 2 (68). – С. 11–12.
- Kant T., Shrivas K., Dewangan K., Kumar A., Jaiswal N.K., Deb M.K., Pervez S. Design and development of conductive nanomaterials for electrochemical sensors: a modern approach // Materials Today Chemistry. – 2022. – V. 24. DOI.org/10.1016/j.mtchem.2021.100769.
- Zhu C. Zh., Yang G. Н, Li H., Du D., Lin Y . Electrochemical Sensors and Biosensors Based on Nanomaterials and Nanostructures // Analytical Chemistry. – 2014. – N 87(1). – P. 230–249. doi: 10.1021/ac5039863.
- Luo X., Morrin A., Killard A. J., Smyth M. R . Application of Nanoparticles in Electrochemical Sensors and Biosensors. – 2006. – N 18(4). – P. 319–326. doi: 10.1002/elan.200503415.
- Shrivas K., Ghosale A., Bajpai P. K., Kant T., Dewangan Kh., Shankar R. Advances in flexible electronics and electrochemical sensors using conducting nanomaterials: A review // Microchemical Journal. – 2020. – V. 156. DOI.org/10.1016/j.microc.2020.104944.
- Baig N., Kammakakam I., Falath W. Nanomaterials: a review of synthesis methods, properties, recent progress, and challenges // Materials Advances. – 2021. – N 2. – Р. 1821–1871. doi: 10.1039/d0ma00807a.
- Wahsh M. M. S., Khattab R. M., Awaad M. Thermo-mechanical properties of mullite/ zirconia reinforced alumina ceramic composites // Materials & Design. – 2012. – V. 41. – P. 31–36. DOI.org/10.1016/j.matdes.2012.04.040.
- García Ferré F., Mairov A., Ceseracciu L., Serruys Y., Trocellier P., Baumi er C., Kaïtasov O., Brescia R., Gastaldi D., Vena P., Beghi M. G., Beck L., Sridha ran K., Di Fonzo F. Radiation endurance in Al2O3 nanoceramics // Scientific Reports. – 2016. – N 22. doi: 10.1038/srep33478.
- Maletsky A. V., Belichko D. R., Konstantinova T. E., Volkova G. K., Dorosh kevich A. S., Lyubchyk A. I., Burkhovetskiy V. V., Aleksandrov V. A., Mardare D., Mita C., Chicea D., Khiem L.H. Structure formation and properties of corundum ceramics based on metastable aluminium oxide doped with stabilized zirconium dioxide // Ceramics International. – 2021. – V. 47, Is. 14. – P. 19489–19495. doi: 10.1016/j.ceramint.2021.03.286.
- Maletsky A. V., Konstantinova T. E., Volkova G. K., Belichko D. R., Doro shkevich A. S., Popov E., Cornei N., Jasinska B., Mezentseva Zh. V., Tatarino va A. A., Mirzayev M. N., Khiem L.H., Ristić I., Teofilović V., Balvanović R. High hydrostatic pressure influence on the properties and tendency to agglomeration of ZrO2 grains of the Al2O3– YSZ composite ceramics system // Ceramics International. – 2023. – V. 49, Is. 10. – P. 16044–16052. DOI. org/10.1016/j.ceramint.2023.01.202.
- Green D. J. Transformation toughening and grain size control in β″-Al2O3/ZrO2 composites // J. Mater Sci. – 1985. – N 20. – P. 2639–2646. DOI.org/10.1007/BF00556096.
- Azar M., Palmero P., Lombardi M., Garnier V., Montanaro L., Fantozzi G., Che valier J. Effect of initial particle packing on the sintering of nanostructured transition alumina // Journal of the European Ceramic Society. – 2008. – V. 28, Is. 6. – P. 1121–1128. DOI.org/10.1016/ j.jeurceramsoc.2007.10.003.
- Vovk O., Siryk Y., Nizhankovskyi S., Fedorov A., Mateichenko P. Morphology and microstructure of crystalline YAG-Al2O3 composites grown by the horizontal directional crystallization // Journal of Alloys and Compounds. – 2023. – V. 934. DOI.org/10.1016/j.jallcom.2022.168004.
- Li L., Xie F., Wu X., He J., Li Sh. Microstructure and phase formation of atmospheric plasma sprayed YAG coatings // Surface and Coatings Technology. – 2023. – V. 466. DOI.org/10.1016/ j.surfcoat.2023.129614.
- Глушкова В. Б., Кржижановская В. А., Егорова О. Н., Удалов Ю. П., Качалова В. П. Взаимодействие оксидов иттрия и алюминия // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. – 1983. – Т. 19, № 1. – С. 95–99.
- Лукин, Е. С. Современная высокоплотная оксидная керамика с регулируемой структурой // Огнеупоры и техническая керамика. – 1997. – № 9. – С. 13‒18.
- Даниленко И., Прохоренко С., Константинова Т., Ахкозов Л., Бурковецкий В., Глазунова В. Влияние небольшого количества оксида алюминия на структуру, износ и механические свойства керамики 3Y–TZP // World Journal of Engineering. – 2014. – Т. 11. – С. 9–16.
- Стрекаловский В. Н., Полежаев Ю. М., Пальгуев С. Ф. Оксиды с примесной раз упорядоченностью: состав, структура, фазовые превращения / Под ред. А. Д. Неуймина. – М.: Наука, 1987.
- Прилуцкая Е. В., Протасов А. С., Сенина М. О., Лемешев Д. О. Фазовые переходы в системе иттрий-алюминиевый гранат – оксид скандия и перспективы получения высокоплотной керамики // Успехи в химии и химической технологии. – 2022. – Т. 36, № 3 (252). – С. 127–129.
- Бондарь И. А., Королева Л. Н., Безрук Е. Т. Физико-химические свойства иттриевых алюминатов и галлатов // Изв. Акад. Наук СССР, Неорг. Материалы. – 1984. – Т. 20, № 2. – С. 257–261.
- Ермоленко Н.Ф., Эфрос M. Д., Ермоленко E.H. Влияние соосаждения гелей на структуру и сорбционные свойства получаемых из них оксидных катализаторов // Изв. АН БССР. Серия технических наук. – 1968. – № 1. – С. 1678–1687.
- Андерсон Дж. Структура металлических катализаторов. – М.: Мир, 1973. – С. 55.
Дополнительные файлы
