Закономірності зміни властивостей ультрадисперсних порошків системи Al₂O₃–ZrO₂–Y₂O₃–CeO₂ після термічної обробки в інтервалі  400–1450 °С

Анотація

Ультрадисперсні порошки складів 90AZК, 80AZК, 70AZК, 58,5AZК у системі Al₂O₃–ZrO₂–Y₂O₃–CeO₂ вперше одержано комбінованим методом ГТСМ — гідротермальним синтезом з наступним механічним змішуванням з α-Al₂O₃. Властивості порошків після одержання та термічної обробки в інтервалі 400–1450 °С досліджено методами диференціально-термічного та рентгенофазового аналізів, електронної мікроскопії, теплової адсорбції-десорбції азоту (БЕТ). Розмір первинних частинок розраховано за формулою Шеррера. Для обробки результатів дослідження морфології порошків використано програму АМІС. Встановлено, що при одержанні порошків методом ГТСМ фазове перетворення F-ZrО₂ → T-ZrО₂ проходить повністю вже в процесі механічного змішування. Сліди М-ZrО₂ наявні в ультрадисперсних порошках 90AZК, 80AZК після механічного змішування, у порошку 70AZК фаза М-ZrO₂ відсутня, а в порошку 58,5AZК сліди М-ZrО₂ з’являються після 1150 °C. Показано, що в процесі термічної обробки проявляється ефект топохімічної пам’яті кераміки: морфологія та фактор форми ультрадисперсних порошків після термічної обробки при 400–1450  °С змінюється топологічно безперервно. Особливості залежностей розміру первинних частинок та питомої поверхні порошків від температури термічної обробки свідчать про високу активність порошків до спікання. Одержані порошки необхідні для створення високотехнологічних ZTA-композитів системи Al₂O₃–ZrO₂–Y₂O₃–CeO₂, в яких в жорсткій матриці Al₂O₃ дисперговані частинки в’язкого твердого розчину на основі ZrO₂, сумісно легованого СеО₂ та Y₂O₃.