Введение
Глава 1. Современные методы получения и модифицирования керамики на основе диоксида циркония 13
1.1 Структура, свойства, применение керамических материалов на основе диоксида циркония .13
1.1.1 Нестабилизированный диоксид циркония 15
1.1.2 Стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония 18
1.2 Способы получения исходных порошков диоксида циркония 19
1.2.1 Метод распылительной сушки 21
1.2.2 Золь-гель метод получения нанопорошков 22
1.2.3 Радиационно-термический метод получения нанопорошков 23
1.2.4 Плазмохимический метод получения нанопорошков 24
1.3 Методы компактирования порошков .25
1.3.1. Одноосное прессование .26
1.3.2 Изостатическое прессование 28
1.3.3 Магнитно-импульсное прессование .31
1.3.4 Прессование с применением ультразвука 32
1.4 Применение радиационных методов при получении и модифицирования поверхности оксидных керамических материалов .34
1.4.1 Способы спекания оксидных керамических материалов .34
1.4.2 Модифицирование поверхности оксидной керамики на основе диоксида циркония .42
1.5 Постановка цели и задач работы 45
Глава 2 Характеристика исходных материалов. Методы исследования Методология работы .48
2.1 Характеристика исходных порошков диоксида циркония, полученных плазмохимическим и золь-гель методами 48
2.1.1 Плазмохимические порошки диоксида циркония .48
2.1.2 Порошки диоксида циркония, полученные золь-гель методом (TOSOH, Япония) 49
2.2 Методы исследования 50
2.2.1 Определение фазового состава методом рентгено-фазового анализа 50
2.2.2 Определение плотности и пористости материалов .53
2.2.3 Определение твердости методом Виккерса 59
2.2.4 Исследование микроструктуры циркониевой керамики методом сканирующей электронной микроскопии 64
2.2.5 Методы термического анализа 67
2.2.6 Прессование материала 68
2.2.7 Спекание керамики .69
2.2.8 Модификация керамики 73
2.3 Методология работы 76
2.4 Выводы по главе 2 .78
Глава 3. Исследование процессов консолидации ультрадисперсных порошков при термическом и радиационно-термическом нагревах .79
3.1 Механическая активация исходного порошка .79
3.2 Исследование процессов уплотнения компактов при обжиге методом дилатометрии .84
3.2.1 Исследование методом дилатометрии влияния давления прессования на кинетику уплотнения ультрадисперсных порошков диоксида циркония при термическом обжиге 85
3.2.2 Исследование методом дилатометрии процессов спекания композиционной керамики на основе ультрадисперсных порошков диоксида циркония при различных температурных и временных температурных программах обжига 96
3.3 Исследование фазовой стабильности керамического материала .103
3.4 Сравнительный анализ свойств керамик, спеченных термическим и радиационно-термическим методами 111
3.5 Технологическая схема спекания керамики радиационно-термическим методом в непрерывном пучке электронов с энергиями 1,5-2,0 МэВ .115
3.6 Выводы по главе 3 .117
Глава 4 Технология радиационно-термического модифицирования поверхности циркониевой керамики .120
4.1 Исследование влияния обработки поверхности сильноточным импульсным пучком низкоэнергетичных электронов на микроструктуру и физико-механические свойства керамики на основе диоксида циркония .120
4.2 Исследование влияния модификации поверхности при помощи импульсного пучка ионов углерода с энергиями 200кэВ на микроструктуру и физико-механические свойства керамики на основе диоксида циркония 126
4.3 Исследование влияния модификации поверхности при помощи импульсного пучка ионов алюминия с энергиями 78 кэВ на микроструктуру и физико-механические свойства керамики на основе диоксида циркония .131
4.4 Технологические схемы реализации модифицирования керамики на основе диоксида циркония радиационно-термическими методами .134
4.5 Выводы по главе 4 .136
Заключение .138
Основные выводы 141
Список литературы 145
Приложение 1. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Обработка экспериментальных данных микротвердости, полученных методом Виккерса» .163
Приложение 2. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Определение плотности твердых тел геометрическим и теоретическим методами, а также методом гидростатического взвешивания с определением открытой и закрытой пористости» 164
