Механические свойства образцов состава

Al₂O₃-70%Y_0.1Zr_0.9O₂

Для определения механических свойств полученной в работе керамики использовали измерение микротвердости методом индентирования по Виккерсу при нагрузке 0.5 кг. на микротвердомере 402MVD и определение предела прочности на испытательной машине Instron 300LX по стандартной методике.

Было обнаружено, что микротвердость образцов, скомпактированных при различных давлениях и после высокотемпературной обработки при температуре 1600^оС варьируется в диапазоне 220 – 740 HV, что можно объяснить наличием трех фаз и содержание пор.

Зависимость предела прочности образцов от давления прессования представлена на рис. 4.5.

Рис.4.5. Зависимость предела прочности от давления прессования.

Предел прочности достигает максимального значения 204,65 МРа при максимально приложенном давлении прессования 400 МРа.

 

Заключение

 

Преимуществом керамики является возможность получения заранее заданных характеристик путем изменения состава массы и технологии производства. Керамические материалы благодаря таким свойствам, как высокая нагревостойкость, отсутствие у большинства материалов гигроскопичности, хорошие электрические (пьезоэлектрические, сегнетоэлектрические) и магнитные характеристики при достаточной механической прочности, стабильности характеристик и надежности, стойкость к воздействию излучения высокой энергии и использование достаточно дешевого и доступного сырья обеспечило их широкое применение в различных областях.

Выводы:

1. Плотности образцов, скомпактированных из наноразмерного порошка состава Al₂O₃-70%Y_0.1Zr_0.9O₂,увеличиваются в зависимости от давления компактирования.

2. В микроструктуре образцов существует три фазы (обогащенных оксидом алюминия и обедненных оксидом алюминия) после спекания.

3. Размер зерна уменьшается в зависимсти от давления прессования с 0,56 мкм до 0,45 мкм.

4. Пористость в образцах, скомпактированных из наноразмерного порошка состава Al₂O₃-70%Y_0.1Zr_0.9O₂,уменьшается в зависимости от давления компактирования.

5. Микротвердость образцов, скомпактированных из наноразмерного порошка состава Al₂O₃-70%Y_0.1Zr_0.9O₂,изментяется от 220 – 740 HV, что объясняется наличием трех фаз и содержанием пор.

6. Предел прочности достигает максимального значения 204,64 МРа при максимально приложенном давлении прессования – 400 МРа.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дудник Е.В. Методы получения дисперсных порошков на основе диоксида циркония / Е.В. Дудник, З.А. Зайцева, А.В. Шевченко // Порошковая металлургия.-1993. - № 7.- С. 24-26.

2. Денисенко Э.Т. Дисперсные кристаллические порошки / Э.Т. Денисенко, О.П. Кулик, Т.В. Еремина // Порошковая металлургия. - 1983. - № 4. - С. 4-5.

3. Рыкалин Н.Н. Возможность получения ультрадисперсных порошков / Н.Н. Рыкалин, В.Б. Федоров, Н.М. Корценштейн // Порошковая металлургия. - 1984.- № 5. - С. 34.

4. Хасанов О.Л. Наноструктурная керамика.Порошковые технологии компактирования конструкционных материалов / О.Л. Хасанов, З.Г. Бикбаева // Томский политехнический университет. – 2009.- С.3-5.

5. Белая книга по нанотехнологиям: Исследования в области наночастиц, наноструктур и нанокомпозитов в Российской Федерации. – М.: Издательство ЛКИ. - 2008.– С.344.

6. Анциферов В.Н. Особенности формирования ультрадисперсного состояния керамических порошков системы ZrO₂—Y₂O₃—Al₂O₃ //Огнеупоры.- 1994.- № 11.- С. 12-13.

7. Дудник Е.В. Спекание ультрадисперсных порошков на основе диоксида циркония /Е.В. Дудник, З.А. Зайцева, А.В. Шевченко // Порошковая металлургия. - 1995. - № 5-6. - С. 43.

8. Лукин Е.С. Современная высокоплотная оксидная керамика с регулируемой микроструктурой. Обоснование принципов выбора модифицирующих добавок, влияющих на степень спекания оксидной керамики //Огнеупоры и техническая керамика. - 1996. - № 5. - С. 2.

9. Третьяков Ю.Д. Химия и технология ВТСП - основные направления развития // Журн. Всес. Хим. Общ. им. Д.И.Менделеева, 1989, т.34, вып.4,. - С.436-445.

10. Балкевич В.Л. Техническая керамика //М. - 1968.- С.45-53.

11. Гегузин Я.Е. Физика спекания //М. - 1984.- С.112-119.

12. Третьяков Ю.Д. Керамика – материал будущего / Ю.Д. Третьяков, Ю.Г. Метлин //М. - 1987.- С.64-72.

13. Карпинос Д.М. Композиционные материалы: Справочник / под ред. Д.М.Карпиноса // Киев. - 1985.- С.88-95.