Аннотация
В статье приведены результаты исследования алюмооксидной керамики с упрочняющей добавкой диоксида циркония различной дисперсности. В качестве добавки использовали субмикронный и нанодисперсный порошок ZrO2. Нанодисперсный порошок ZrO2 тетрагональной модификации был получен методом осаждения из раствора с использованием ZrOCl2 × 8Н2О в качестве прекурсора и последующей термической обработкой. Для подготовки нанопорошка тетрагональной кристаллической модификации температура окисления осадка составляла 450 °С. Размер частиц синтезированного порошкового материала составлял 5…10 нм. В качестве технологии подготовки керамических образцов использовали метод изостатического формования гранулированного порошка с последующим свободным спеканием. На основании данных микроструктурных исследований керамических материалов показано, что замена субмикронного порошка ZrO2 наноразмерным позволяет уменьшить размер зерен оксида алюминия c ≈ 2 мкм до ≈ 1 мкм. Формирование мелкозернистой структуры керамики оказывает положительное влияние на прочность материала при изгибе. Установлено, что использование наноразмерного порошка упрочняющей добавки позволяет повысить предел прочности алюмооксидного керамического материала при изгибе с 550 до 730 МПа. На основании результатов рентгенофазового анализа было показано, что введение более высокодисперсной добавки ZrO2 позволяет увеличить долю тетрагональной модификации в спеченных образцах. Авторами предполагается, что при использовании наноразмерного ZrO2 эффективность трансформационного упрочнения керамического материала повышается.
Ключевые слова: трансформационное упрочнение, метод осаждения, нанодисперсные добавки, диоксид циркония, алюмооксидная керамика, прочностные испытания
