Сучасні методи одержання нанокристалічних та тонкодисперсних порошків на основі ZrO₂ (Огляд). I. Механічні, фізичні та хімічні (за винятком «мокрої»  хімії) методи

Анотація

У першому повідомленні циклу розглянуто механічні, фізичні та частину хімічних методів (термічне розкладання, динамічний метод, синтез горінням розчинів, сонохімічний синтез) одержання нанокристалічних і тонкодисперсних порошків на основі ZrO₂. Механічні методи (високоенергетичне розмелювання у планетарних і шарових млинах у сухому та рідкому середовищах) застосовують при синтезі порошків та дослідженні фазових перетворень ZrO₂, при гідротермальному синтезі порошків ZrO₂ у кислому та лужному середовищах, а також для деагломерації порошків, одержаних іншими методами. Фізичні методи (плазмова обробка, реактивне магнетронне розпилення, хімічне осадження з парової фази (CVD)) використовують тоді, коли вимоги до порошків істотно важливіші, ніж витрати на їх виробництво. Їх застосовують при створенні каталізаторів та сорбентів, при нанесенні покриттів. Хімічні методи надають можливості керувати процесами утворення первинних частинок певної морфології, розміру, питомої поверхні. При термічному розкладанні синтезують первинні частинки сферичної форми і у формі нанострижнів, порожнисті мікросфери ZrO₂ з настроюваною структурою оболонки. Динамічний метод, заснований на детонації високоенергетичних матеріалів або вибухових речовин, перспективний для синтезу нанорозмірних оксидних керамічних порошків із вузьким розподілом частинок за розмірами. Синтез горінням розчину заснований на поширенні екзотермічних реакцій, що самопідтримуються, у водному або золь-гель середовищі. Сонохімічний синтез спирається на акустичну кавітацію. Отримані цим методом порошки застосовують при створенні фотокаталізаторів, функціональних матеріалів оптичного призначення, матеріалів для виявлення відбитків пальців у криміналістиці, датчиків, біологічних маркерів та інше. Універсального методу, який відповідав би потребам створення будь-якого матеріалу на основі ZrO₂, не існує. Метод синтезу вихідних порошків залежить від вимог до властивостей композитів.