Preview

Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия

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

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.


Рецензия

Для цитирования:


Порозова С.Е., Сметкин А.А., Солнышков И.В. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ОКСИДОМ ИТТРИЯ. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 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. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings (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: 1020


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International.


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