Проекты студентов:
Получение оксидных композиций на основе микро- и наноструктурированных порошков
Настоящая работа была посвящена изучению характеристик порошковых композиций, полученных путем осаждения на микронных порошках диоксида циркония наноструктурированных порошков оксида алюминия в процессе горения нитрат-органический смеси. Задача состояла в том, чтобы данным методом образовывалась не просто смесь микронных и наноструктурированных частиц, а происходило своеобразное «плакирование», в результате которого микроразмерные частицы диоксида циркония покрываются слоем из наноразмерных частиц Al2O3.
В ходе работы были подобраны оптимальные условия горения нитрат-органической смеси в присутствии микронных порошков диоксида циркония, на основании чего разработана методика получения порошковых композиций «микронный порошок ZrO2−5 масс. % Y2O3-наноструктурированный порошок Al2O3».
Сканирующая электронная микроскопия показала, что частицы, синтезируемые при сжигании растворов Al2O3, осаждаются на поверхности микронных частиц ZrO2−Y2O3 в виде несплошных покрытий с рваными краями и неровным бугристым рельефом. Поры на этих поверхностях либо более крупные, чем на поверхности микронных порошков, либо несплошные, что приводит к уменьшению площади удельной поверхности порошковых композиций по сравнению с микронными порошками.
Из опытных партий порошковых композиций методом горячего прессования получены образцы для измерения прочностных свойств керамики.
Старение электропроводящей керамики на основе диоксида циркония с добавление оксидов редкоземельных элементов
Целью работы является получение порошков и керамических образцов состава ZrO2–Y2O3–Sc2O3, различные образцы со стабилизирующими добавками оксидов иттрия и скандия. Для изготовления порошков использовали метод обратного аммиачного соосаждения с последующей грануляцией замораживанием.
В зависимости от количества стабилизирующих добавок порошки имеют кубическую кристаллическую решеткую. Дифрактограммы порошков снимали на дифрактометре XPert PRO в медном излучении с никелевым фильтром на вторичном пучке. Регистратор излучения Pixel с длиной линейки 3,47°. Шаг сканирования – 0,026°. Экспозиция в точке 0,75 с.
Фракционный состав всех порошков определяли методом лазерной дифракции. Измерение распределения частиц по размерам проводили на приборе ANALYSETTE 22 NanoTec plus компании FRITSCH. Измерение проводили в водной среде при использовании схемы прямого пропускания с инфракрасным и зеленым лазером (диапазон измерения размера частиц от 0,08 до 2000 мкм).
Последовательным прессованием и спеканием из порошков были получены компактные образцы(таблетки. Их прессовали в стальной цилиндрической пресс-форме на ручном гидравлическом прессе марки Specac при давлении 245 МПа. Затем таблетки обжигали на воздухе в высокотемпературной печи Nabertherm HT 40/17 при температуре 1650 оС по режиму: нагрев до заданной температуры ( выдержка в течение 6 часов ( охлаждение со скоростью нагрева.
Спеченные таблетки были предназначены для измерения электрического сопротивления полученных материалов двухзондовым методом при переменном токе с использованием экспериментальной установки, включающей измерительный блок (ячейку), трубчатую электрическую печь с пид-регулятором, частотный анализатор, вольтметр и персональный компьютер.
Керамические образцы так же подвергались измерению эффективной плотности на аналитических весах Excellence Plus XP.
После измерения электрического сопротивления и эффективной плотности, таблетки подвергались старению в течении 1000 часов и при температуре 650 ºС. Затем повторно происходили измерения.
