Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 9
1.1. Структура, свойства и методы получения нанокристаллического оксида иттрия 9
1.2. Эволюция ансамбля наночастиц в результате их взаимодействия 13
1.2.1. Классические механизмы взаимодействия частиц в процессе их спекания 13
1.2.1.1. Поверхностная диффузия 15
1.2.1.2. Объемная диффузия с поверхности к перешейку 15
1.2.1.3. Перенос вещества через газовую фазу 16
1.2.1.4. Зернограничная диффузия 16
1.2.1.5. Объемная диффузия с межзеренной границы к перешейку 17
1.2.1.6. Вязкое течение 1.2.2. Неклассические механизмы взаимодействия частиц 17
1.2.3. Теоретические подходы к описанию процессов когерентного срастания кристаллитов 1.2.3.1. Обоснование применимости кинетики Колмогорова-Мейла-Джонсона-Аврами (КМДА) 25
1.2.3.2. Кинетическая модель, описывающая рост нанокристаллов посредством ориентационного прикрепления. 27
1.3. Выводы к литературному обзору 29
Глава 2. Методы анализа состояния ансамбля кристаллитов 30
2.1. Микроструктура и методы ее изучения 30
2.2. Метод сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) 30
2.3. Метод просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) 31
2.4. Методы термического анализа 31
2.5. Метод рентгенодифракционного анализа
2.5.1. Краткий исторический обзор развития основных порошковых рентгенодифракционных методов 32
2.5.2. Спецификация параметров микроструктуры наноструктурированного вещества
2.5.3. Теоретические основы порошковых рентгенодифракционных методов изучения микроструктуры 39
2.6. Метод полнопрофильного моделирования 43
2.7. Апробация методики анализа микроструктуры 50
2.8. Выводы к главе 54
Глава 3. Синтез нанокристаллического оксида иттрия 55
3.1. Выбор метода синтеза нанокристаллического оксида иттрия 55
3.2. Химический синтез основного гидроксонитрата иттрия 56
3.3. Анализ прекурсора оксида иттрия методами порошковой рентгеновской дифракции 58
3.4. Изучение морфологии гидроксонитрата иттрия методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии 62
3.5. Термическое разложение гидроксонитрата иттрия до получения оксида иттрия 68
3.6. Выводы к главе 70
Глава 4. Эволюция ансамбля наночастиц оксида иттрия в процессе термического воздействия 71
4.1. Реализация эксперимента термического воздействия на оксид иттрия 71
4.2. Определение параметров инструментальной функции рентгеновского дифрактометра ДРОН-4 71
4.3. Эволюция микроструктуры в процессе изотермического воздействия
4.3.1. Эволюция ансамбля наночастиц при температуре 600С 72
4.3.2. Определение доли аморфной фазы образцов, подверженных изотермическому воздействию при температуре 600С 80
4.3.3. Эволюция ансамбля наночастиц при температуре 800C 82
4.3.4. Эволюция ансамбля наночастиц при температуре 900С 89
4.3.5. Сравнение результатов термического воздействия при разных температурах 93
4.4. Выводы к главе 95
Глава 5. Модель коагуляции и роста нанокристаллитов оксида иттрия в процессе изотермического воздействия 96
5.1. Основные положения модели коагуляции и роста нанокристаллитов оксида иттрия 96
5.2. Обоснования предлагаемой модели 96
5.3. Коагуляция кристаллитов на основе уравнения Смолуховского 98
5.3.1. Приведение параметров экспериментального распределения к модельному распределению 100
5.4. Основные положения модели роста кристаллитов в процессе изотермического отжига 101
5.5. Полная модель коагуляции и роста кристаллитов в процессе изотермического воздействия 102
5.6. Сравнение результатов эксперимента и теоретической модели коагуляции и роста при термическом воздействии при различных температурах 103
5.7. Выводы к главе 108
Заключение 109
Список литературы 111
