Композиционные материалы и многофункциональные покрытия | |
Название | Исследование влияния метастабильных фаз на получение высокоплотной керамики на основе ZrO2 – Y2O3 |
DOI | 10.17580/tsm.2019.10.08 |
Автор | Майзик М. А., Харитонов Д. В., Лемешев Д. О.,Жуков Д. Ю. |
Информация об авторе | АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Обнинск, Россия: М. А. Майзик, инженер-технолог, эл. почта: mar-majzik@yandex.ru Д. В. Харитонов, заместитель директора научно-производственного комплекса по производственной деятельности, докт. техн. наук
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия: |
Реферат | Разработка материалов для современной техники является задачей актуальной и перспективной. Совершенствование и усложнение техники и оборудования обуславливает развитие новых направлений в материаловедении. В данной работе рассматриваются современные высокоплотные материалы на основе диоксида циркония с варьированным содержанием стабилизирующей добавки оксида иттрия, влияющей на фазовый состав материала и конечные свойства изделий. Разработанные керамические материалы подтвердили свою способность выдерживать резкий перепад температур в рабочем интервале температур от +20 до +700 oC без разрушения и при этом сохранять стабильность фазового состава при эксплуатации. Исследуемые материалы находят применение в качестве несущей керамической основы в датчиках контроля парциального давления кислорода в различных газовых средах. Керамическая основа получена методом литья керамических пленок на движущуюся майларовую подложку. Данный метод позволяет получать пленки толщиной от 150 до 400 мкм. В настоящей работе исследовали образцы толщиной 250–270 мкм. Представлены результаты лабораторных испытаний керамической несущей основы на способность выдерживать нагревание до 650–700 oC и резкое охлаждение до комнатной температуры без разрушения. Приведены результаты рентгенофазового и структурного анализа образцов до и после испытаний. Определены кажущаяся плотность и открытая пористость образцов. Разработана лабораторная методика испытаний образцов, имитирующая реальные условия эксплуатации датчиков парциального давления кислорода и подтверждающая работоспособность изделий. Установлена природа образования трещин в материале в процессе многократного термоциклирования (от +25 до +700 oC). Обнаружено влияние метастабильных фаз на получение неизменных по свойствам (средняя плотность, открытая пористость, относительная плотность, фазовый состав) керамических пленок. Работа выполнена при финансовой поддержке РХТУ им. Д. И. Менделеева. Номер проекта 041-2018. |
Ключевые слова | Диоксид циркония, полиморфное превращение, метастабильные фазы, термостойкость, керамические пленки, несущая основа, датчик парциального давления кислорода |
Библиографический список | 1. Tao Liu, Xiaofang Zhang, Lei Yuan, Jingkun Yu. A review of high-temperature electrochemical sensors based on stabilized zirconia. Solid State Ionics. 2015. No. 283. pp. 91–102. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |