Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya

Расширенный поиск

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ОКСИДОМ ИТТРИЯ

https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-4-68-75

Полный текст:

Аннотация

Методом дублирования полимерной матрицы получены высокопористые проницаемые материалы из нанопорошков диоксида циркония, стабилизированного 2, 3 и 7 мол.% оксида иттрия. Показано, что поверхность образцов имеет сложный рельеф, образованный спеченными агломератами порошков, полученными в результате агломерационной обработки. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния установлено, что фазовый состав поверхности материалов идентичен фазовому составу исходных нанопорошков и во всех исследованных случаях представлен только тетрагональной модификацией. Показано, что при нанесении никеля (активного каталитического компонента) из растворов нитрата никеля или осаждением металлического никеля на поверхностях ZrO2, стабилизированного 3 мол.% Y2O3, появляется моноклинная модификация. На поверхности высокопористых образцов из ZrO2, стабилизированного 2 и 7 мол.% Y2O3, идентифицируется только тетрагональная модификация. С помощью операции разложения пиков зафиксирован сдвиг интегральной интенсивности пиков в сторону линий, характерных для моноклинной модификации.

Об авторах

С. Е. Порозова
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
Россия
докт. техн. наук, профессор кафедры «Материалы, технологии и конструирование машин» ПНИПУ, ст. науч. сотр. Научного центра порошкового материаловедения (НЦПМ) ПНИПУ


А. А. Сметкин
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
Россия
канд. техн. наук, доцент кафедры «Материалы, технологии и конструирование машин» ПНИПУ, ст. науч. сотр. НЦПМ


И. В. Солнышков
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
Россия
аспирант кафедры «Материалы, технологии и конструирование машин»  ПНИПУ, мл. науч. сотр. НЦПМ


Список литературы

1. Studart André R., Gonzenbach Urs T., Tervoort Elena, Gauckler Ludwig J. Processing routes to macroporous ceramics: A review // J. Am. Ceram. Soc. 2006. Vol. 89. No. 6. P. 1771—1789. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2006.01044.x.

2. Пояснительная записка к дорожной карте «Нано-технологии и наноматериалы для развития атомного энергопромышленного комплекса». URL: http:// www.rusnano.com/investment/roadmap/atom (дата обращения: 30.07.2015).

3. Sufizar Ahmad, Marziana Abdoll Latif, Hariati Taib, Ah-mad Fauzi Ismail. Short review: Ceramic foam fabrication techniques for wastewater treatment application // Adv. Mater. Res. 2013. Vol. 795. P. 5—8. DOI: 10.4028/www. scientific.net/AMR.795.5.

4. Colombo P. Conventional and novel processing methods for cellular ceramics // Philos. Trans. Royal Soc. A. 2006. Vol. 364. P. 109—124. DOI:10.1098/rsta.2005.1683.

5. Valdevit Lorenzo, Jacobsen Alan J., Greer Julia R., Carter William B. Protocols for the optimal design of multi-functional cellular structures: From hypersonics to micro-architected materials // J. Am. Ceram. Soc. 2011. Vol. 94. P. 15—34. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2011.04599.x.

6. Schwartzwalder Karl, Somers Arthur V. Method of making porous ceramic ar ticles: Pat. 3090094 (USA). 1963.

7. Vakifahmetoglu C., Menapace I., Hirsch A., Biasetto L., Hauser R., Riedel R., Colombo P. Highly porous macro- and micro-cellular ceramics from a polysilazane precursor // Ceram. Int. 2009. Vol. 35. P. 3281—3290. DOI: 10.1016/j. ceramint.2009.05.022.

8. Sister V.G., Ivannikova E.M., Semin M.A., Egorov A.A. Preparation of highly porous cellular glass materials in the field of pyroxene crystallization // Chem. Pet. Eng. 2011. Vol. 46. No. 9—10. P. 631-633. DOI: 10.1007/s10556-011-9386-1.

9. Добровольский А.Г. Шликерное литье. М.: Металлургия, 1977.

10. Высокопористые проницаемые материалы / Науч. ред. В.Н. Анциферов. Екатеринбург, УрО РАН, 2002.

11. Sifontes A.B., Urbina M., Fajardo F., Melo L., Garcia L., Mediavilla M.,. Carrión N., Brito J.L., Hernández P., Sola-no R., Melas G., Quintero A. Preparation of γ-alumina foams of high surface area employing the polyuretane spronge replica method // Latin Am. Appl. Res. 2010. Vol. 40. No. 2. P. 185—191.

12. Анциферов В.Н., Макаров А.М., Остроушко А.А. Высокопористые проницаемые ячеистые материалы — перспективные носители катализаторов. Екатеринбург: УрО РАН, 2006.

13. Labaki M., Lamonier J.-F., Siffert S., Zhilinskaya E.A., Aboukaïs A. Total oxidation of propene and toluene on copper/yttrium doped zirconia // Kinet. Catal. 2004. Vol. 45. No. 2. P. 227—233. DOI: 10.1023/B:KICA. 0000023796.52228.44.

14. Ayastuy J.L., Gurbani A., González-Marcos M.P., Gutiérrez-Ortiz M.A. Selective CO oxidation in H2 streams on CuO/Ce<sub>x</sub>Zr<sub>1-x</sub>O<sub>2</sub> catalysts: Correlation between activity and low temperature reducibility // Int. J. Hydrogen Energy. 2012. Vol. 37. Iss. 2. P. 1993—2006. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2011.04.178

15. Antsiferov V.N., Porozova S.E., Kul’met’eva V.B. Effect of water soluble polymer additives on the phase composition and size of zirconia particles during precipitation from salt solutions // Glass Phys. Chem. 2012. Vol. 38. No. 3. P. 322—326. DOI: 10.1134/S1087659612030029.

16. Porozova S.E., Solnyshkov I.V., Kul’met’eva V.B., Shokov V.O. Features of ZrO<sub>2</sub>—Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> system nanopowders with a different Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> content // Refract. Ind. Ceram. 2015. Vol. 56. No. 4. P. 333—336. DOI: 10.1007/s11148-015-9843-z.

17. Galakhov A.V. Agglomerates in nanopowders and ceramic technology // Refract. Ind. Ceram. 2009. Vol. 50. No. 5. P. 348—353. DOI: 10.1007/s11148-010-9212-x.

18. Zigan’shin I.R., Porozova S.E., Karmanov V.I., Torsunov M.F., Hafizova R.M. Change in the characteristics of the industrial powder of zirconium oxide and materials based on it by mechanochemical activation // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2010. Vol. 51. No. 4. P. 337—341. DOI: 10.3103/S1067821210040140.

19. Ghosh A., Suri A.K., Pandey M., Thomas S., Mohan T.R.R., Rao B.T. Nanocrystalline zirconia-yttria system — a Ra-man study // Mater. Lett. 2006. Vol. 60. P. 1170—1173. DOI: 10.1016/j.matlet.2005.10.102.

20. Liang Bo, Ding Chuanxian, Liao Hanlin, Coddet Christian. Study on structural evolution of nanostructured 3 mol.% yttria stabilized zirconia coatings during low temperature ageing // J. Eur. Ceram. Soc. 2009. Vol. 29. Iss. 11. P. 2267—2273. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2009.01.002.

21. Ямпольский А.М. Меднение и никелирование / Под ред. М.П. Вячеславова. 4-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1977.

22. Kumari Latha, Du G.H., Li W.Z., Vennila R. Selva, Saxena S.K., Wang D.Z. Syntesis, microstructure and optical characterization of zirconium oxide nanostructures // Ceram. Int. 2009. Vol. 35 P. 2401—2408. DOI: 10.1016/j. ceramint.2009.02.007.


Для цитирования:


Порозова С.Е., Сметкин А.А., Солнышков И.В. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ОКСИДОМ ИТТРИЯ. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya. 2016;(4):68-75. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-4-68-75

For citation:


Porozova S.E., Smetkin A.A., Solnyshkov I.V. COMPOSITION AND STRUCTURE OF THE SURFACE OF HIGHLY POROUS MATERIALS BASED ON ZIRCONIA STABILIZED WITH YTTRIA. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya. 2016;(4):68-75. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-4-68-75

Просмотров: 223


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)