Влияние условий синтеза на свойства порошков и керамики на основе диоксида циркония, частично стабилизированного оксидом иттрия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом традиционного совместного осаждения гидроксидов и в микрореакторе с встречными интенсивно закрученными потоками реагентов получены ксерогели в системе ZrO2–Y2O3. Изучены их физико-химические свойства. Выявлены закономерности влияния метода синтеза на фазовый состав порошков и керамики на основе диоксида циркония. Получены керамические материалы с высокими прочностными характеристиками, состоящие из смеси кубической и тетрагональной модификаций ZrO2.

Об авторах

Н. Ю. Федоренко

Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова

Email: fedorenkonyu@ya.ru
199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2А

О. Л. Белоусова

Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова

Email: fedorenkonyu@ya.ru
199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2А

С. В. Мякин

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: fedorenkonyu@ya.ru
190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр., 26

Ю. С. Кудряшова

Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова

Email: fedorenkonyu@ya.ru
199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2А

Т. В. Хамова

Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова

Email: fedorenkonyu@ya.ru
199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2А

А. С. Долгин

Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова

Email: fedorenkonyu@ya.ru
199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2А

Р. Ш. Абиев

Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: fedorenkonyu@ya.ru
199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2А; 190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр., 26

Список литературы

  1. Kumar S., Bhunia S., Ojha A.K. Effect of calcination temperature on phase transformation, structural and optical properties of sol-gel derived ZrO2 nanostructures // Phys. Rev. E. 2015. V. 66. P. 74–80.
  2. Кораблева Е.А. Физико-химические закономерности синтеза и спекания наноструктурных материалов на основе ZrO2: дисс. … к. техн. наук. Обнинск, 2021. 162 с.
  3. Жигачев А.О., Головин Ю.И., Умрихин А.В., Коренков В.В., Тюрин А.И., Родаев В.В., Дьячек Т.А. Мир материалов и технологий. Керамические материалы на основе диоксида циркония / под общ. ред. Ю.И. Головина. М: ТЕХНОСФЕРА, 2018. 358 с.
  4. Заводинский В.Г. О механизме ионной проводимости в стабилизированном кубическом диоксиде циркония // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. № 3. С. 441–445.
  5. Чухарев В.Ф., Студеникин Г.В., Мохонь Т.В., Лукашенко Г.В., Устюгов А.В., Крылова О.Е., Суворова Э.А., Гречко М.В., Ефремова И.Г. Особенности переработки нанопорошков YSZ и электропроводность керамики на их основе // Реферативный журнал. Технология неорганических веществ и материалов. 2005. № 7. C. 58–76.
  6. Gusarov V.V., Al'myashev V.I., Beshta S.V., Khabenskii V.B., Granovskii V.S., Udalov Yu.P. Sacrificial materials for safety systems of nuclear power stations: a new class of functional materials // TE. 2001. V. 48. № 9. P. 721–724.
  7. Teychené S., Rodríguez-Ruiz I., Ramamoorthy R.K. Reactive crystallization: From mixing to control of kinetics by additives // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2020. V. 46. P. 1–19.
  8. Zhao C.-X., He L., Qiao S.Z., Middelberg A.P.J. Nanoparticle synthesis in microreactors // Chem. Eng. Sci. 2011. Vol. 66. № 7. P. 1463–1479.
  9. Luo L., Yang M., Chen G. Continuous synthesis of TiO2-supported noble metal nanoparticles and their application in ammonia borane hydrolysis // Chem. Eng. Sci. 2022. V. 251. P. 117479.
  10. Schwarzer H.-C., Peukert W. Combined Experimental/Numerical Study on the Precipitation of Nanoparticles // AIChE J. 2004. V. 50. P. 3234–3247.
  11. Kawase M., Suzuki T., Miura K. Growth mechanism of lanthanum phosphate particles by continuous precipitation // Chem. Eng. Sci. 2007. V. 62. № 18–20. P. 4875–4879.
  12. Abiev R.S., Almjasheva O.V., Popkov V.I., Proskurina O.V. Microreactor synthesis of nanosized particles: The role of micromixing, aggregation, and separation processes in heterogeneous nucleation // Chem. Eng. Res. Des. 2022. V. 178. P. 73–94.
  13. Falk L., Commenge J.-M. Performance comparison of micromixers // Chem. Eng. Sci. 2010. V. 65. № 1. P. 405–411.
  14. Guichardon P., Falk L. Characterisation of micromixing efficiency by the iodide–iodate reaction system. Part I: experimental procedure // Chem. Eng. Sci. 2000. V. 55. № 19. P. 4233.
  15. Commenge J.-M., Falk L. Villermaux–Dushman protocol for experimental characterization of micromixers // Chem. Eng. Process.: Process Intensif. 2011. V. 50. № 10. P. 979–990.
  16. Абиев Р.Ш., Макушева И.В. Влияние макро- и микросмешения на процессы растворного синтеза частиц оксидных материалов в микроаппаратах с интенсивно закрученными потоками // Теоретические основы химической технологии. 2022. Т. 56. № 2. С. 137–147.
  17. Абиев Р.Ш., Потехин Д.А. Исследование качества микросмешения в одноступенчатом микрореакторе с интенсивно закрученными потоками // Теоретические основы химической технологии. 2023. Т. 57. № 6. С. 681–696.
  18. Abiev R.Sh., Makusheva I.V. Energy Dissipation Rate and Micromixing in a Two-Step Micro-Reactor with Intensively Swirled Flows // MEMS. 2022. V. 13. № 11. P. 1859.
  19. Абиев Р.Ш., Кудряшова А.К. Исследование микросмешения в микрореакторе с встречными интенсивно закрученными потоками // Теоретические основы химической технологии. 2024. Т. 58. № 2. С. 144–159.
  20. Fedorenko N.Yu., Mjakin S.V., Khamova T.V., Kalinina M.V., Shilova O.A. Relationship among the Composition, Synthesis Conditions, and Surface Acid-Basic Properties of Xerogel Particles Based on Zirconium Dioxide // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 5. P. 6245–6249.
  21. Fedorenko N.Yu., Abiev R.Sh., Kudryashova Yu.S., Ugolkov V.L., Khamova T.V., Mjakin S.V., Zdravkov A.V., Kalinina M.V., Shilova O.A. Comparative study of zirconia based powders prepared by co-precipitation and in a microreactor with impinging swirled flows // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 6. P. 13006–13013.
  22. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / пер. с англ., 2-е изд. Москва: Мир, 1984. 306 с.
  23. Иконникова К.В., Иконникова Л.Ф., Минакова Т.С., Саркисов Ю.С. Теория и практика pH-метрического определения кислотно-основных свойств поверхности твердых тел. // Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. 85 с.
  24. Нечипоренко А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердофазных систем. Индикаторный метод. СПб: Лань, 2017. 284 с.
  25. Сычев М.М., Минакова Т.С., Слижов Ю.Г., Шилова О.А. Кислотно-основные характеристики поверхности твердых тел и управление свойствами материалов и композитов. СПб: Химиздат, 2016. 271 с.
  26. ГОСТ 473.4-81. Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения кажущейся плотности и кажущейся пористости. М: Изд-во стандартов, 1981. 2 с.
  27. ГОСТ 21216-2014. Сырье глинистое. Методы испытаний. М: Стандартинформ, 2015. 40 с.
  28. Иродов И.Е. Волновые процессы. М: Лаборатория базовых знаний, 2003. 280 с.
  29. Агаркова Е.А., Борик М.А., Бублик В.Т., Волкова Т.В., Кулебякин А.В., Курицина И.Е., Ларина Н.А., Ломонова Е.Е., Милович Ф.О., Мызина В.А., Рябочкина П.А., Табачкова Н.Ю. Влияние фазового состава и локальной кристаллической структуры на транспортные свойства твердых растворов ZrO2–Y2O3 и ZrO2–Gd2O3 // ИВУЗ.МЭТ. 2018. Т. 21. № 3. С. 156–165.
  30. 164862-ICSD.
  31. Lamas D.G., Walsoe De Reca N.E. X-ray Diffraction Study of Compositionally Homogeneous, Nanocrystalline Yttria-doped Zirconia Powders // J. Mater. Sci. 2000. № 35. P. 5563–5567.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».