Email this article Влияние условий синтеза на свойства порошков и керамики на основе диоксида циркония, частично стабилизированного оксидом иттрия
- Authors: Федоренко Н.Ю.1, Белоусова О.Л.1, Мякин С.В.2, Кудряшова Ю.С.1, Хамова Т.В.1, Долгин А.С.1, Абиев Р.Ш.1,2
-
Affiliations:
- Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова
- Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
- Issue: Vol 51, No 1 (2025)
- Pages: 134-144
- Section: Articles
- URL: https://rjsvd.com/0132-6651/article/view/684331
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0132665125010127
- EDN: https://elibrary.ru/EBCWXY
- ID: 684331
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
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.
Full Text
About the authors
Н. Ю. Федоренко
Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова
Author for correspondence.
Email: fedorenkonyu@ya.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург
О. Л. Белоусова
Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова
Email: fedorenkonyu@ya.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург
С. В. Мякин
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Email: fedorenkonyu@ya.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург
Ю. С. Кудряшова
Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова
Email: fedorenkonyu@ya.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург
Т. В. Хамова
Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова
Email: fedorenkonyu@ya.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург
А. С. Долгин
Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова
Email: fedorenkonyu@ya.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург
Р. Ш. Абиев
Филиал НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ – Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Email: fedorenkonyu@ya.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
References
- gel derived ZrO2 nanostructures // Phys. Rev. E. 2015. V. 66. P. 74–80.
- Кораблева Е.А. Физико-химические закономерности синтеза и спекания наноструктурных материалов на основе ZrO2: дисс. … к. техн. наук. Обнинск, 2021. 162 с.
- 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.
- Заводинский В.Г. О механизме ионной проводимости в стабилизированном кубическом диоксиде циркония // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. № 3. С. 441–445.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Schwarzer H.-C., Peukert W. Combined Experimental/Numerical Study on the Precipitation of Nanoparticles // AIChE J. 2004. V. 50. P. 3234–3247.
- 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.
- 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.
- Falk L., Commenge J.-M. Performance comparison of micromixers // Chem. Eng. Sci. 2010. V. 65. № 1. P. 405–411.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / пер. с англ., 2-е изд. Москва: Мир, 1984. 306 с.
- 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.
- Нечипоренко А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердофазных систем. Индикаторный метод. СПб: Лань, 2017. 284 с.
- 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.
- ГОСТ 473.4-81. Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения кажущейся плотности и кажущейся пористости. М: Изд-во стандартов, 1981. 2 с.
- ГОСТ 21216-2014. Сырье глинистое. Методы испытаний. М: Стандартинформ, 2015. 40 с.
- Иродов И.Е. Волновые процессы. М: Лаборатория базовых знаний, 2003. 280 с.
- 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.
- -ICSD.
- 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.
Supplementary files
