Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония

Данная работа представляет собой обзор экспериментальных исследований по влиянию высоких гидростатических давлений (ВГД) на дисперсные системы на основе диоксида циркония, легированного 3 mol% оксида иттрия, и описывает три необычных эффекта в поведении нанопорошковой системы в условиях ВГД. Дана ро...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Физика и техника высоких давлений
Date:	2014
Main Authors:	Константинова, Т.Е., Даниленко, И.А., Горбань, О.А.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України 2014
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/107322
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония / Т.Е. Константинова, И.А. Даниленко, О.А. Горбань // Физика и техника высоких давлений. — 2014. — Т. 24, № 2. — С. 67-85. — Бібліогр.: 34 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860157956909170688
author	Константинова, Т.Е. Даниленко, И.А. Горбань, О.А.
author_facet	Константинова, Т.Е. Даниленко, И.А. Горбань, О.А.
citation_txt	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония / Т.Е. Константинова, И.А. Даниленко, О.А. Горбань // Физика и техника высоких давлений. — 2014. — Т. 24, № 2. — С. 67-85. — Бібліогр.: 34 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Физика и техника высоких давлений
description	Данная работа представляет собой обзор экспериментальных исследований по влиянию высоких гидростатических давлений (ВГД) на дисперсные системы на основе диоксида циркония, легированного 3 mol% оксида иттрия, и описывает три необычных эффекта в поведении нанопорошковой системы в условиях ВГД. Дана робота представляє собою огляд експериментальних досліджень із впливу високих гідростатичних тисків (ВГТ) на дисперсні системи на основі діоксиду цирконію, легованого 3 mol% оксиду ітрію, та описує три незвичайних ефекти в поведінці нанопорошкової системи в умовах ВГТ. This work represents a review of experimental studies on the effect of high hydrostatic pressure (HHP) on disperse systems based on zirconia doped by 3 mol% yttria and describes three unusual effects in nanopowder system behavior in conditions of HHP.
first_indexed	2025-12-07T17:54:16Z
format	Article
fulltext	Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 © Т.Е. Константинова, И.А. Даниленко, О.А. Горбань, 2014 PACS: 81.07–b, 81.20.–n, 81.30.Kf, 81.70.–q Т.Е. Константинова, И.А. Даниленко, О.А. Горбань ЭФФЕКТЫ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ В НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины ул. Р. Люксембург, 72, г. Донецк, 83114, Украина Статья поступила в редакцию 15 апреля 2014 года Данная работа представляет собой обзор экспериментальных исследований по влиянию высоких гидростатических давлений (ВГД) на дисперсные системы на основе диоксида циркония, легированного 3 mol% оксида иттрия, и описывает три необычных эффекта в поведении нанопорошковой системы в условиях ВГД. Обнаружено, что в процессе прессования аморфных нанопорошков в интервале 100–1000 MPa компактируемые образцы могут разрушаться, при этом степень разрушения максимальна при 600 MPa, что обусловлено наличием в структуре ксе- рогеля водной составляющей, которая в условиях давления может превращаться в различные формы льда. Исследовано влияние гидростатического давления на сте- пень тетрагонально-моноклинного превращения в зависимости от размера час- тиц, индуцированного возникшими под давлением неоднородными напряжениями в нанопорошковой системе. Выявлен немонотонный характер зависимости доли мо- ноклинной фазы от уровня приложенного давления с максимумом в диапазоне раз- мера частиц 23–25 nm. Обнаружена способность наночастиц диоксида циркония в условиях сверхвысокого (7500 MPa) давления создавать монолитные структуры с плотностью 85–90% от теоретической и 100%-ной прозрачностью в тонких (< 1 mm) слоях, что обусловлено явлением самоорганизации наночастиц в условиях высоких давлений. Ключевые слова: диоксид циркония, наночастицы, давление, фазовые превращения Дана робота представляє собою огляд експериментальних досліджень із впливу ви- соких гідростатичних тисків (ВГТ) на дисперсні системи на основі діоксиду цир- конію, легованого 3 mol% оксиду ітрію, та описує три незвичайних ефекти в по- ведінці нанопорошкової системи в умовах ВГТ. Виявлено, що в процесі пресування аморфних нанопорошків в інтервалі 100–1000 MPa зразки, які компактуються, мо- жуть руйнуватися, при цьому ступінь руйнування є максимальною при 600 MPa, що обумовлено наявністю в структурі ксерогелей водної складової, яка в умовах тиску може перетворюватися на різні форми льоду. Досліджено вплив гідростатичного тиску на ступінь тетрагонально-моноклінного перетворення залежно від розміру частинок, яке індуковано виниклими під тиском неоднорідними напруженнями в на- нопорошковій системі. Виявлено немонотонний характер залежності частки мо- ноклінної фази від рівня прикладеного тиску з максимумом в діапазоні розміру час- Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 68 тинок 23–25 nm. Виявлено здатність наночастинок діоксиду цирконію в умовах над- високого (7500 MPa) тиску створювати монолітні структури зi щільністю 85–90% від теоретичної і 100%-ною прозорістю в тонких (< 1 mm) шарах, що обумовлено явищем самоорганізації наночастинок в умовах високих тисків. Ключовi слова: дiоксид цирконiю, наночастинки, тиск, фазовi перетворення Высокие давления и наночастицы … Можно ли ставить рядом эти два понятия? Еще недавно нам казалось, что они из разных миров. Высокие дав- ления уже давно вошли в практику получения керамики как технологиче- ский метод уплотнения порошков. Однако обнаружилось, что при традици- онно применяемых давлениях 30–100 MPa нанопорошки прессуются гораздо хуже микронных порошков, их плотность очень низка, а с увеличением дав- ления одноосного прессования силы отталкивания становятся столь боль- шими, что образец расслаивается и разрушается. Именно для преодоления этой проблемы исследователи сразу же начали использовать ВГД [1–3]. С приходом эры нанотехнологий высокие давления стали не только более важным средством уплотнения наночастиц, без которого трудно получить однородную высокопрочную керамику, но и фактором, позволяющим изме- нять состояние поверхности наночастиц, их взаимодействие и поведение всей порошковой системы. Однако и здесь оказалось много неожиданных эффектов, как полезных, так и негативных. Работы последних лет показали, что развитие нанотехнологий получения нанопорошков открывает совер- шенно новые, еще более необычные возможности использования ВГД для модификации структуры и свойств керамики. Результаты исследований в этом направлении и будут описаны в данной статье на примере диоксида циркония. В отделе физического материаловедения ДонФТИ НАН Украины разра- ботана технология, которая обеспечивает получение оксидных нанопорош- ков с заданным размером частиц в широком диапазоне размеров (5–40 nm) при узкой их дисперсии по размерам, с мягкими, легко разрушающимися агломератами (рис. 1), заданным химическим и фазовым составом [1]. Это позволило развернуть работу по изучению влияния различных физических воздействий на характеристики наночастиц и провести фундаментальные исследования влияния ВГД на формирование наночастиц, а также керамики и композитов на их основе. Данная работа представляет собой короткий обзор экспериментальных ис- следований, выполненных в отделе физического материаловедения, по влия- нию высоких гидростатических давлений на дисперсные наносистемы на ос- нове нанопорошков диоксида циркония. В ней приведены результаты иссле- дований, включающие эффекты воздействия ВГД на системы наночастиц, на- чиная от стадии аморфного гидроксида циркония, включая влияние на устой- чивость кристаллических наночастиц диоксида циркония к фазовому превра- щению, индуцированному напряжением, а также эффекты влияния сверхвы- соких давлений на консолидацию нанопорошков без применения спекания. Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 69 Рис. 1. Размеры и распределение наночастиц диоксида циркония, легированного 3 mol% оксида иттрия, синтезированного при различных температурах T, °C: а, б – 500, в – 700, г – 1000. Снимки получены с помощью традиционной (б, в, г) и высо- коразрешающей (a) трансмиссионной электронной микроскопии Наопорошки диоксида циркония получали по собственной технологии на основе химического метода совместного осаждения с применением физиче- ских воздействий: ультразвука, микроволнового облучения и импульсного магнитного поля. Объектами исследования были нанопорошки аморфного гидроксида циркония и тетрагонального кристаллического диоксида цирко- ния системы ZrO2–3 mol% Y2O. Обзор посвящен исследованию влияния вы- соких гидростатических давлений на поведение аморфных порошков гидро- ксида циркония; рассмотрению эффектов воздействия ВГД на фазовые пре- вращения, индуцируемые напряжениями в кристаллических порошках диок- сида циркония; обсуждению особенностей консолидации кристаллических порошков диоксида циркония в условиях сверхвысокого квазигидростатиче- ского давления. 1. Влияние ВГД на аморфные нанопорошки гидроксида циркония При рассмотрении поведения аморфных порошковых систем под высо- ким давлением исследователи, как правило, основной упор делают на изуче- ние эффектов локальной структуры и возможные пути релаксации структу- ры при снятии давления [2]. Так, например, для аэрогеля Si(OH)4 авторы [3] наблюдают пластичное поведение наночастиц под действием высокого дав- ления в диапазоне 0.1–100 MPa, созданного в установке для ртутной поро- метрии. Пластичность системы наночастиц аэрогеля в данном случае обу- словлена совместным протеканием трех явлений – перестройки кластеров, поликондесации ОН-групп и релаксации структуры [3–6]. Поведение этого аэрогеля в условиях давлений выше 200 MPa подобно эффекту «Mexican Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 70 beans» [3], когда рост давления ведет к разрушению компактов. Объяснение этого эффекта в работе дается на основе двух конкурирующих процессов – разрыва связей, что снижает способность аэрогеля обратимо расширяться, когда сбрасывается давление, а также образования новых связей за счет по- ликонденсации ОН-групп, что ведет к «замораживанию» внутреннего стрес- са в структуре аэрогеля. В то же время авторы [4–6] не наблюдают разруше- ния компактов при давлениях выше 100 MPa. Такое различие в поведении наночастиц аэрогелей в условиях ВГД, описанное в работах [3–6], авторы объясняют различием в структурной организации исследуемых аэрогелей. Согласно [7] отклик структуры ксеро- или аэрогелей на воздействие ВГД зависит от морфологических особенностей данных систем, при этом отмеча- ется, что разрушение компактов реализуется только для случая связанных (агрегированных) систем наночастиц. Для экспериментов были использованы нанопорошки легированного ит- трием водосодержащего гидроксида циркония ZrO(OH)2 – ксерогеля, детали получения которого описаны в [7]. Ксерогель подвергали воздействию ВГД в интервале 100–1000 MPa. С нашей точки зрения, при анализе поведения аморфной нанопорош- ковой системы в условиях ВГД в упомянутых выше работах не была уч- тена в полном объеме «двухкомпонентность» системы, т.е. наличие в структуре и аморфных наночастиц диоксида циркония, и физически и химически связанной воды [8]. Вместе с тем значительная (до 25%) доля водной компоненты, конденсированной в порах аморфного гидроксида, приводит к необходимости учитывать возможные изменения под воздей- ствием приложенного ВГД, а именно появление двух компонент – воды и аморфного гидроксида, поскольку эти фазы имеют разную сжимаемость под давлением [9]. Исследование поведения нанопорошков гидроксида циркония в процессе прессования в условиях ВГД от 100 до 1000 MPa показало существенное различие в характере структуры компактируемых образцов. При малых дав- лениях порядка 100–200 MPa образуется достаточно плотный компакт, а при более высоких (300–1000 MPа) давлениях порошки уплотняются, но при этом разрушаются на фрагменты различной величины (рис. 2,а,б). В то же время компакты из полностью обезвоженного аморфного гидроксида (на- гретого до 300°С) при тех же повышенных давлениях уплотняются без раз- рушения (рис. 2,в,г). Для понимания такого поведения были рассмотрены два аспекта, связанные со структурой ксерогеля, а именно с наличием: 1) микро- и мезопор и 2) хими- чески связанных гидроксилов (ОН) и физически адсорбированной на поверхно- сти наночастиц воды (Н2О), жестко связанной с гидроксидом циркония (рис. 3). Согласно [9] величина давления внутри пор приблизительно равна –2.2·107 Pa для микропор и –0.4·107 Pа для мезопор, что на 1–2 порядка меньше прило- женных внешних давлений, следовательно, вкладом внутреннего давления Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 71 а б в г Рис. 2. Внешний вид водосодержащего (а, б) и обезвоженного (в, г) гидроксида циркония после воздействия ВГД: а, в – 100 MPa; б, г – 600 MPa можно пренебречь. Внешнее давление вследствие особенностей структуры ксерогеля действует одновременно и на аморфный гидроксид циркония, и на водную компоненту. Воздействие относительно небольших (100–300 MPa) давлений приводит к сближению частиц порошка на такие расстояния, при которых внешние гидроксильные группы способны вступить во взаимодей- ствие и соединить порошинки в единый агломерат. С повышением давления начинает проявляться его другой аспект, который связан с нарастанием до- Рис. 3. Модель структуры ксерогеля: 1 – минеральное ядро c системой пор; 2 – гидратная оболочка – конституционно- связанная и адсорбированная вода; 3 – капиллярная вода; 4 – воздух Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 72 полнительных граничных напряжений. Координированная твердой фазой вода, находящаяся в порах, имеет сжимаемость, которая на порядки отлича- ется от сжимаемости твердой фазы. Вследствие существенной разницы в степени сжимаемости фаз в условиях ВГД на фазовых границах раздела аморфный гидроксид циркония–вода появляются сдвиговые «misfit» напря- жения σ, величина которых зависит от разности сжимаемости фаз и величи- ны приложеного к системе давления: 1 2 1 2 Pγ − γ σ = γ − γ , (1) где Р – величина давления; γ1 – сжимаемость воды, γ1 = 0.125⋅10–9 Pа–1; γ2 – сжимаемость диоксида циркония, γ2 = 0.0054⋅10–9 Pа–1 [10]. Для нижней и верхней границ диапазона приложенных давлений (100–1000 MPa) сдвиго- вые напряжения составляют 92 и 920 MPa. Это достаточно большие допол- нительные напряжения, оказывающие существенное влияние на реорганиза- цию структуры ксерогеля при воздействии внешнего давления. Согласно данным ИК-спектроскопии структура гидратной оболочки по- рошков ксерогеля претерпевает немонотонные изменения в результате воз- действия указанных давлений с экстремумом при 600 MPa (рис. 4,а). Увели- чение вклада низкочастотного плеча (ниже 3000 cm–1) в общий субмакси- мум ν(ОН) свидетельствует об усилении водородной связи в системе или степени связности гидроксилов (α) с поверхностью наночастиц модифици- рованного ВГД ксерогеля. Согласно [11] наименьшие изменения в структуре гидратной оболочки характерны для ксерогелей, модифицированных при 600 MPa. Энергии активации процесса дегидратации для используемых давле- ний, оцененные нами в работе [12] на основании данных метода дифферен- циальной сканирующей калориметрии (ДСК), также имеют немонотонную а б Рис. 4. Влияние давления на структуру водной компоненты: а – изменение в струк- туре гидратной оболочки модифицированных ВГД ксерогелей по данным ИК- спектроскопии (1–6); б – зависимость энергии активации процесса дегидратации от степени связности водной компоненты с поверхностью ксерогеля по данным ДСК Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 73 зависимость от величины приложен- ного давления с экстремумом при 600 MPa. Отметим, что величина энергии активации указывает на сте- пень связности водной компоненты с поверхностью наночастиц. Однако, если строить зависимость от степени связности водной компоненты с по- верхностью ксерогеля, сопоставле- ние данных ИК-спектроскопии и ДСК [11,12] показывает, что измене- ние энергии активации процесса де- гидратации имеет монотонный ха- рактер (рис. 4,б). Это, наряду с дан- ными об изменении морфологии и смачиваемости поверхности компак- тов из модифицированных ВГД по- рошков [13], свидетельствует о том, что отклик нанопорошковой системы на воздействие ВГД связан с непо- средственным влиянием давления на водную компоненту ксерогеля. Исследование структуры ксероге- лей методом малоуглового рентге- новского рассеяния показало, что структуру исходного ксерогеля можно описать как двухуровневый массовый фрактал. Первый уровень (до 5 nm) можно отнести к «первичным частицам» с фрактальной размерностью 2.54, второй (5–21 nm) – к «агрегатам», построен- ным из «первичных частиц» с фрактальной размерностью 1.84. Как следует из рис. 5, воздействие ВГД на структуру ксерогеля приводит к выравниванию фрактальных размерностей на двух масштабных уровнях практически для всех систем. Оцененные фрактальные размерности лежат близко к значению 1.9. Однако необходимо отметить, что ксерогели, модифицированные ВГД величи- ной 600 и 1000 MPa, показывают несколько иное поведение. Структура ксеро- геля после обработки ВГД 600 MPa оказалась наименее чувствительной к дав- лению. Ксерогель, обработанный ВГД 1000 MPa, показывает наибольший от- клик системы на воздействие давления, при этом наблюдается более сущест- венное изменение фрактальной размерности на обоих масштабных уровнях. Таким образом, анализ выявленных закономерностей изменений в структуре ксерогеля в условиях ВГД позволяет выделить две его критиче- ских величины – 600 и 1000 MPa. С целью понимания процессов структур- ной реорганизации ксерогелей, происходящих в условиях ВГД, проанали- зирована диаграмма состояния воды [14] (рис. 6). Как видно, в зависимости от термодинамических условий P–T реализуются различные полиморфные Рис. 5. Данные рассеяния в координатах Порода для ZrO2–3 mol% Y2O3–xOHn ксе- рогеля, подвергнутого высокому гид- ростатическому давлению P, MPa: а – 0.1, б – 100, в – 300, г – 600, д – 800, е – 1000 Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 74 формы льда, обладающие различной плотностью упаковки молекул воды, а также переход между двумя формами воды (водой низкой и высокой плот- ности) в области стабильности жидкой фазы. Переход из одной формы воды в другую происходит в диапазоне давлений 400–700 MPa при температуре 10–25°C, что ведет к реорганизации водородных связей между молекулами воды и гидроксилов в структуре исследуемого ксерогеля [14–16]. Согласно диаграмме состояния воды при повышении давления до 1000 MPa при ком- натной температуре реализуется переход вода–лед VI. Таким образом, в случае аморфного ксерогеля, содержащего достаточно большое (до 25%) количество водной компоненты, при изменении термоди- намических условий именно водная компонента оказывается чувствитель- ной к внешнему воздействию и определяет поведение этой системы в усло- виях ВГД, а реализация указанных выше переходов между разными форма- ми воды приводит к появлению критических точек на рассмотренных зави- симостях структура–величина приложенного давления. 2. Фазовые переходы в системе наночастиц при воздействии высоких гидростатических давлений Получение по разработанной технологии нанопорошков с узким распре- делением частиц по размерам дает возможность использовать их для фунда- ментальных исследований размерных эффектов, в частности при изучении фазовых превращений. Свойственное диоксиду циркония фазовое превра- щение из тетрагональной модификации в моноклинную (Т–М) под влиянием внешних механических воздействий описано в ряде работ [17–19], однако влияние внешнего гидростатического давления на Т–М-превращение в на- нопорошках с различным размером частиц практически не изучено. В процессе компактирования в условиях ВГД проявляется механическая нестабильность порошков системы ZrO2–3 mol% Y2O3 к Т–М-превращению, возрастающая с увеличением давления (рис. 7,а). При этом зависимости ко- личества моноклинной фазы от размера частиц имеют немонотонный харак- тер (рис. 7,б). В мелких (8–12 nm) порошках, прокаленных при низких тем- пературах 375, 400 и 500°C, после обработки давлением 200 и 100 MPa соот- ветственно, моноклинная фаза отсутствует. Рис. 6. Диаграмма состояния воды. Рим- скими цифрами обозначены модифика- ции льда; – экспериментальные точки Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 75 а б Рис. 7. Зависимость количества моноклинной фазы, образующейся при обработке ВГД нанопорошков с различным размером частиц тетрагонального диоксида цир- кония: а – от давления, б – от размера частиц; а: 1 – 8.0 nm (375°C), 2 – 8.3 nm (400°C), 3 – 12 nm (500°C), 4 – 18 nm (700°C), 5 – 21 nm (800°C), 6 – 24 nm (900°C), 7 – 32 nm (1000°C); б: 1 – P = 0, 2 – P = 100 MPa, 3 – 250, 4 – 600, 5 – 750, 6 – 1000 Методом рентгеноструктурного анализа (РСА) и просвечивающей элек- тронной микроскопии (ПЭМ) обнаружено уширение дифракционных макси- мумов, соответствующих рефлексам Т-фазы. Так как факт разрушения наноча- стиц (до 150 nm) можно полностью исключить на основании теории Гриффит- са, обнаруженное нами методом РСА уширение линий Т-фазы у всех порошков при повышении давления гидростатического прессования свидетельствует об увеличении напряжений в системе наночастиц. Нагрев компактированного по- рошка ведет к исчезновению остаточной упругой энергии, а также к уменьше- нию количества М-фазы вплоть до ее исчезновения при Т > 900°C (рис. 8). Рис. 8. Количество М-фазы в нанопо- рошковых образцах с размером частиц 12 nm, обработанных после нагрева при заданной температуре в течение 30 min при различных давлениях P, MPa: 1 – 250, 2 – 500, 3 – 750, 4 – 1000 Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 76 Появление моноклинной фазы в тетрагональном диоксиде циркония в ус- ловиях ВГД невозможно интерпретировать с термодинамических позиций как фазовый переход, вызванный давлением. Согласно литературным дан- ным в диоксиде циркония должно происходить фазовое превращение, об- ратное наблюдаемому, а именно при давлениях 3–4 GPa переход моноклин- ной фазы в тетрагональную [20] либо при дальнейшем повышении давления – в орторомбическую [21]. Проведенные нами эксперименты показали, что давление до 1000 MPa, воздействующее на порошки, помещенные без оболочки в хорошо пере- дающую гидростатическое давление жидкую среду (этиловый спирт), не приводит к каким-либо фазовым превращениям. Объяснение описанных результатов заключается в том, что в случае гид- ростатического обжатия порошковой системы, отделенной от передающей давление жидкости непроницаемой оболочкой, для каждой отдельной час- тицы или группы взаимодействующих частиц (агломератов, агрегатов) при- лагаемое давление не является гидростатическим (всесторонним), поэтому влияние ВГД на изолированную порошковую систему нельзя рассматривать как влияние термодинамического фактора. В данном случае при действии ВГД в порошковой системе создается высокая концентрация напряжений, индуцирующих мартенситное Т–М-превращение в зернах, кристаллографи- чески благоприятно расположенных по отношению к действующим напря- жениям. По мере роста давления таких элементов порошковой структуры становится больше, и количество М-фазы увеличивается. Следовательно, в этом случае традиционная схема смены механизмов уп- лотнения порошковой системы от механического перемещения к разруше- нию агрегатов может сопровождаться протеканием фазового превращения, инициируемого механическими напряжениями. Ситуация усложнятся еще и тем, что Т–М-превращение протекает с увеличением объема (4–6%), которое может приводить к росту напряжений и дополнительному приросту моно- клинной фазы при повышении давления. Как видно из рис. 7,а, в порошках, полученных прокаливанием при 375– 800°C, количество М-фазы увеличивается с ростом размера частиц. Этот факт, отмеченный нами ранее в [22], подтверждается последующими много- численными экспериментами на порошках, полученных методом осаждения, и объясняется снижением стабильности Т-фазы при увеличении размера частиц [23,24]. Однако в случае прокаленного при 900 и 1000°C порошка с размерами частиц 24 и 32 nm соответственно количество образующейся при компактировании М-фазы оказывается меньше, чем в порошке с размером частиц 20 nm. Уменьшение количества М-фазы в порошках, прокаленных при 900 и 1000°C, связано с повышением устойчивости тетрагональной решетки после пребывания ее в области термодинамической стабильности в соответствии с диаграммой состояния [25]. Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 77 Снижение величины ОКР при росте давления прессования связано с фа- зовыми Т–М-превращениями, а не с разрушением (измельчением) частиц, так как возможность разрушения частиц размерами 10–20 nm при исполь- зуемом уровне давлений практически исключается. Следует отметить, что приведенный выше анализ причин и характера Т–М- превращения при компактировании нанопорошков относится лишь к порош- кам, полученным методом совместного осаждения. В случае твердофазной или плазмохимической технологии механизмы компактирования и степень Т–М-превращения могут быть иными, так как иную природу имеют частицы компактируемого порошка. Для интерпретации полученных данных по Т–М-превращению в услови- ях ВГД была разработана теоретическая модель [23,26] поведения порошко- вой системы наночастиц диоксида циркония в условиях гидростатического давления, основанная на теории, развитой в работе [27]. На основе анализа процесса образования новой фазы внутри материнской выражение для изменения свободной энергии Гиббса или термодинамиче- ского потенциала при превращении в твердом состоянии представляет собой алгебраическую сумму: ΔG = – ΔFvol + ΔFsurf + ΔFelast – Δavol – Δaform. (2) Первые два слагаемых составляют изменение свободной энергии системы ΔF = –ΔFvol + ΔFsurf, где ΔFvol – уменьшение свободной энергии при образо- вании кристаллов в результате перехода некоторого объема высокотемпера- турной фазы в более устойчивую низкотемпературную и ΔFsurf – увеличение поверхностной энергии вследствие образования новой поверхности раздела. Возникающая при мартенситном превращении упругая энергия может быть разбита на две составляющие. Первая – ΔFelast, всегда затрудняющая пре- вращение, обусловленная только собственными деформациями. Вторая со- ставляющая – работа внешних сил на собственных деформациях мартенсит- ной фазы, которая состоит из элементарных удельных работ, совершаемых за счет изменения объема (Δavol) и формы (Δaform) объекта при мартенсит- ном превращении. Во время превращения в твердом состоянии действует еще один фактор, затрудняющий зарождение новой фазы. Сдвиговый (мартенситный) меха- низм фазового превращения отличается упорядоченным, кооперативным, взаимосвязанным характером перемещений атомов на расстояния меньше межатомных без обмена местами так, что соседи любого атома в исходной фазе остаются его соседями и в новой, мартенситной фазе. Следовательно, главная особенность сдвиговой перестройки решетки состоит в сохранении когерентности на границе растущего мартенситного моноклинного кристал- ла с исходной тетрагональной фазой. Поскольку превращение развивается в упругой кристаллической среде, изменение удельного объема и степени ко- герентности решеток мартенсита и исходной фазы при этом вызывает появ- Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 78 ление в обеих фазах энергии упругой деформации, что затрудняет превра- щение и увеличивает свободную энергию [27]. Образование кристалла новой фазы термодинамически выгодно, если ми- нимум изменения термодинамического потенциала при превращении будет иметь отрицательное значение [23], т.е. при ( )0 0 1/ 2form vol 0 8 L S L V V P ef e n D δΓ α −δθ α α α γ⎧ ⎫Δ α + > α + ⎨ ⎬ ⎩ ⎭ . (3) где основными величинами, определяющими ход процесса фазового пре- вращения, являются: Δ f – разница свободных энергий взаимопревращаю- щихся фаз; P – давление, действующее на систему; D – размер наночастиц. Соотношение (3) определяет границу стабильности исходной фазы в порош- ке с диаметром частиц D. Чем меньше этот диаметр, тем значительнее отклоне- ние Δf от точки равновесия взаимопревращающихся фаз и тем большее давле- ние всестороннего сжатия P требуется для начала превращения. С ростом мар- тенситного кристалла на когерентной границе накапливается упругая деформа- ция до тех пор, пока не достигается критический предел и наступает разрядка упругих напряжений вследствие нарушения когерентности. Когда же на грани- це кристалла мартенсита с материнской фазой возникает неупорядоченное рас- положение атомов, скользящее движение границы становится невозможным и прекращается быстрый рост кристалла по мартенситному механизму. Для сравнения теоретических и экспериментальных данных вос- пользуемся следующими констан- тами для диоксида циркония из [28]: модуль сдвига μ = 80 GPa, коэффи- циент Пуассона ν = 0.25, межфазная энергия γ = 0.2 J/m2. На основании данных [26] можно получить количество превратившей- ся фазы Vm и сравнить расчетные значения с экспериментально изме- ренными для порошков с различным размером ОКР, обработанных ВГД (рис. 9). Относительное количество но- вой фазы есть функция термодина- мических условий превращения – температуры, а также размера час- тиц и давления. Чем больше от- клонение от точки термодинамиче- ского равновесия фаз, тем больше относительное количество новой Рис. 9. Зависимость количества моно- клинной фазы в нанопорошках диоксида циркония от давления прессования и размера частиц порошка, nm: 1 – 12, 2 – 18; ― теория, ■ – эксперимент Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 79 фазы, причем новая фаза образуется лишь при отклонениях от точки фа- зового равновесия больше некоторого минимального, а именно при по- стоянной температуре превращение начинается при некотором критиче- ском давлении. 3. Монолитизация порошковой системы в условиях сверхвысоких квазигидростатических давлений Использование сверхвысоких квазигидростатических давлений успешно применяется для различных целей, в частности для синтеза алмазов и туго- плавких соединений или горячего изостатического спекания. Однако влия- ние таких давлений на порошковые дисперсные системы при комнатных температурах практически не исследовано. Обработку образцов высокими гидростатическими давлениями (7500 MPa) осуществляли в Институте сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины под руководством чл.-кор. НАН Украины А.А. Шульженко [34]. Давление создавали в аппара- тах высокого давления, установленных на прессе усилием 2000 t. Основным рабочим элементом аппарата является ячейка рабочего давления типа торо- ид. Для достижения квазигидростатического давления в рабочем объеме ис- пользовали диски из гексагонального нитрида бора. Исходные порошки предварительно прессовали в условиях одноосного сжатия ~ 40 MPa. Для исследования были сделаны образцы из нанопорошков диоксида циркония с концентрацией 0.3 и 8 mol% стабилизирующего высокотемпера- турные фазы оксида иттрия (таблица). Размер исследуемых частиц был в диапазоне 14–18 nm, типичная морфология частиц показана на рис. 1,в. Об- работку высоким давлением проводили в условиях комнатной температуры при 7500 MPa в течение 300 s. Таблица Изменение размера частиц (ОКР), фазового состава и плотности компактированных нанопорошковых образцов в исходном состоянии и после обработки давлением ОКР Фазовый состав Плотность от ρtheor, %Y2O3, mol% исходные 7500 MPa до обработки после обработки 1000 MPa 7500 MPa 0 16.0 10.9 93 М + 7 Т 100 М 54 95 3 18.0 – 100 Т 43 Т + 57 М 54 88 8 14.3 11.0 100 К 100 К – 89 Установлено, что в условиях комнатной температуры и давления 7500 MPa достигается очень высокая плотность образцов (88–95% от теоретической), недостижимая в условиях обычно применяемых ВГД (например, при P = = 1000 MPa плотность составляет всего 50–55%). Кроме того, образцы, спрессованные в условиях 7500 GРa, при толщине порядка 4 mm являются полупрозрачными, а в тонких (менее 1 mm) слоях обладают 100%-ной сте- пенью прозрачности (рис. 10,а). Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 80 а б Рис. 10. Структура тонких фрагментов образцов диоксида циркония, спрессованно- го в условиях сверхвысоких давлений: а – прозрачные фрагменты после обжатия при 7500 MPa; б – непрозрачные фрагменты спрессованного образца после нагрева при 900°C Методами ПЭМ и РСА показано, что, несмотря на стеклообразный вид образцов после обжатия в условиях сверхвысоких давлений, они не являются аморфными (таблица). При электронно-микроскопическом ис- следовании всех образцов нами обнаружено, что прозрачные для опти- ческой микроскопии и монолитные на вид осколки образцов на самом деле представляют собой систему уплотненных кристаллических нано- частиц (рис. 11). Установлено, что в процессе компактирования в образ- цах произошли существенные изменения фазового состава. При этом в порошках с 3 mol% Y2O3 тетрагональная фаза частично перешла в моно- клинную, а кубическая фаза осталась неизменной. Обнаружено сущест- венное (до 7–11 nm) уменьшение размера наночастиц в зависимости от содержания Y2O3 (таблица). После обработки сверхвысоким давлением наблюдается изменение интенсивности рентгеновских рефлексов в срав- нении с табличными данными. При этом следует отметить уменьшение параметра решетки, определенной только для однофазных кубических порошков (от 5.1375 до 5.1330 ± 0.0002 Å). Среди изменений, которые произошли с нанопорошковыми образцами в условиях сверхвысоких давлений и комнатных температур, наиболее удиви- тельным фактом является их прозрачность в сравнении с компактами, полу- ченными при давлении 500–1500 MPa. Следует отметить, что в настоящее время проблема создания прозрач- ной керамики очень актуальна, поскольку такая керамика может найти ши- рокое применение, в частности в авиационной, космической и лазерной технике, в квантовой электронике, для панелей ИК-ламп, подложек инте- гральных схем, окон выводов энергии и др. [28–34]. Однако в нашей рабо- те ставилась задача получения не столько прозрачной керамики, сколько нанокристаллической, что является на сегодняшний день не менее акту- альной проблемой. Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 81 а б Рис. 11. Характер тонкой структуры образца, спрессованного при 7500 MPa: а – ансамбли наночастиц, извлеченные с поверхности излома; б – гранулированная по- верхность излома Возникновение монолитности вплоть до прозрачности при прессовании наночастиц диоксида циркония в условиях сверхвысоких давлений и ком- натной температуры – явление неожиданное и уникальное, механизм его требует отдельного обсуждения. Заметим, что крупные микронные нанопо- рошки при тех же давлениях не дают такого эффекта. Не произошло моно- литизации и при прессовании обезвоженного аморфного гидроксида с более мелким (3–4 nm) размером частиц. В то же время три вида нанопорошков, имеющие моноклинную, тетрагональную и кубическую модификацию, спрессовались до монолитного состояния (от 88 до 95% от теоретической плотности). Максимальная (95%) плотность достигнута в образцах моно- клинной модификации, что можно объяснить отсутствием фазовых превра- щений в процессе обжатия высоким давлением. Минимальный (86%) уро- вень плотности мы получили для порошков тетрагональной модификации. Этот результат можно объяснить появлением пористости вследствие пере- хода более половины (57%) тетрагональной фазы в моноклинную, имеющую удельный объем на 0.4% больше исходной тетрагональной фазы. Наши ис- следования (см. раздел 2) показывают, что даже небольшие давления поряд- ка 500–1000 MPa вносят в структуру компакта такие серьезные изменения, которые при спекании оборачиваются трещинами и разрушением. Для выявления тонкой структуры исследуемых образцов с помощью трансмиссионной электронной микроскопии был применен метод двухсту- пенчатых реплик с извлечением. На рис. 11,а представлены структуры об- разцов и их микродифракция, на которых хорошо видно, что монолитные на вид образцы в действительности состоят из плотно уложенных кристалличе- ских частиц ZrO2 без малейших признаков аморфной фазы. Для сравнения поведения образцов, скомпактированных при давлении 7500 MPa в области температур спекания, они были обработаны по разным температурным режимам в диапазоне 950–1500°С. Все полученные образцы, Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 82 несмотря на высокую плотность заготовок, не имели монолитного состояния, легко разрушались, создавая систему крупных гранул размером 60–80 nm (рис. 10,б). Такое поведение может быть обусловлено большими объемными изменениями в сильнонапряженных образцах, вызванными фазовыми пере- ходами и эффектами термического расширения при высокоскоростном на- греве. Полученные результаты показали, что система наночастиц диоксида цир- кония в условиях сверхвысоких давлений может быть переведена в моно- литное состояние с плотностью 88–95% от теоретической плотности с высо- кой степенью прозрачности в тонких (< 1 mm) слоях с сохранием при этом размера исходных наночастиц и их кристаллической структуры. Получен- ные результаты представляют большой научный интерес, поскольку откры- вают новые, ранее неизведанные возможности высоких давлений в создании монолитного, близкого к теоретической плотности состояния дисперсных систем без спекания. Следует заметить, что прессование микронных или субмикронных порошков при том же уровне давлений не может обеспечить подобную степень плотности и прозрачности. Важнейшим условием полу- ченного эффекта является наноразмерность частиц исследуемой системы, что позволяет таким частицам реализовать процессы самоорганизации в ус- ловиях действующих напряжений, возникающих при используемых высоких давлениях. При этом появление прозрачности обусловлено природой самого диоксида циркония и практическим отсутствием пор при достигнутой плот- ности. Отличие образцов полупрозрачной керамики, полученных при ком- натных температурах, от спеченных при высоких (1500°С) температурах за- ключается в размере зерна и наличии напряжений. Образцы, полученные без спекания, состоят из нанозерен, а спеченные образцы имеют зерна размером порядка сотен микрон. Фундаментальное значение полученных результатов заключается в обнаружении нового явления консолидации системы наноча- стиц практически до уровня плотности керамики и появления прозрачности, что в очередной раз свидетельствует об удивительной способности к само- организации наноразмерных частиц в условиях сверхвысоких давлений. 1. Т.Е. Константинова, И.А. Даниленко, В.В. Токий, В.А. Глазунова, Наука та інновації 1, № 3, 76 (2005). 2. L. Saviot, D. Machon, A. Mermet, D.B. Murray, S. Adichtchev, J. Margueritat, F. De- moisson, M. Ariane, and M.C. Marco de Lucas, J. Phys. Chem. C116, 22043 (2012). 3. T. Woignier, L. Duffours, J. Phalippou, J. Sol-Gel. Science and Technology 7, 321 (1997). 4. L. Esquilas, N. dela Rosa-Fox, J. Sol-Gel Science and Technology 26, 651 (2003). 5. R. Pirard, S. Blacher, F. Broucas, J.P. Rigard, J. Mater. Res. 10, 1 (1995). 6. S.W. Sherer, D.M. Smith, X. Qui, J. Andersen, J. Non-Cryst. Solids 186, 316 (1995). 7. Characterisation of Porous Solids V, Studies in Surface Science and Catalysis, K.K. Unger, G. Kreysa, J.P. Baselt (eds.), Elsevier, Amsterdam (2000), vol. 128. Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 83 8. C.А. Синякина, О.А. Горбань, Ю.О. Кулик, И.А. Даниленко, С.В. Горбань, Т.Е. Константинова, Материалы III Международной школы «Физическое ма- териаловедение. Наноматериалы технического и медицинского назначения» (2007), с. 333. 9. O.A. Gorban, S.A. Synyakina, Yu.O. Kulik, S.V. Gorban, I.A. Danilenko, T.E. Kon- stantinova, Functional Materials 17, 438 (2010). 10. Т.А. Рюмшина, УФЖ 31, 581 (1986). 11. О.А. Горбань, С.А. Синякина, С.В. Горбань, И.А. Даниленко, Т.Е Константино- ва, Наносистеми, наноматерiали, нанотехнології 7, 1195 (2009). 12. С.А. Синякина, О.А. Горбань, Т.Е. Константинова, ФТВД 24, № 1, 84 (2014). 13. C.А. Синякина, О.А. Горбань, Ю.О. Кулик, В.В. Бурховецкий, С.В. Горбань, В.А. Гла- зунова, Тезисы 12-й Международной конференции «Высокие давления – 2012. Фундаментальные и прикладные аспекты», ДонФТИ НАН Украины, Донецк (2012), с. 30. 14. T. Kawamoto, S. Ochiai, H. Kagi, J. Chem. Phys. 120, 5867 (2004). 15. R. Podeszwa, V. Buch, Phys. Rev. Lett. 83, 4570 (1999). 16. M. Forster, R. Raval, A. Hodgson, J. Carrasco, A. Michaelides, Phys. Rev. Lett. 106, 046103 (2011). 17. Г.Я. Акимов, В.М. Тимченко, И.В. Горелик, ФТТ 36, 3582 (1994). 18. М.И. Кабанова, В.А. Дубок, С.А. Ночевкин, А.Ф. Чистый, П.Ю. Пекшев, По- рошковая металлургия № 9, 69 (1991). 19. В.М. Тимченко, Г.Я. Акимов, Н.Г. Лабинская, Журнал технической физики 69, №2, 27 (1999). 20. B. Alzyab, C.H. Perry, R.P. Ingel, J. Am. Ceram. Soc. 70, 760 (1987). 21. O. Ohtaka, T. Yamanaka, S. Kume, J. Am. Ceram. Soc. 74, 505 (1991). 22. Т.Е. Константинова, В.М. Деканенко, И.А. Даниленко, Г.К. Волкова, В.Б. При- мислер, Материаловедение № 1, 33 (2000). 23. Т.Е. Константинова, И.А. Даниленко, В.В. Токий, Г.К. Волкова, А.А. Добриков, в сб.: Электронная микроскопия и прочность кристаллов, ИПМ, Киев (2000), с. 56. 24. M.I. Osendi, J.S. Moya, C.J. Serna, J. Soria, J. Am. Ceram. Soc. 63, 135 (1985). 25. М.И. Домнина, С.К. Филатов, Изв. АН СССР. Неорган. материалы 19, № 6, 123 (1983). 26. В.В. Токий, Н.В. Токий, Наносистеми, наноматерiали, нанотехнології 5, 557 (2007). 27. А.Л. Ройтбурд, УФН 113, 69 (1974). 28. I.-W. Chen, Y.-H. Chiao, Acta metall. 31, 1627 (1983). 29. Y. Damestani, C.L. Reynolds, J. Szu, M.S. Hsu, Y. Kodera, D.K. Binder, B.H. Park, J.E. Garay, M.P. Rao, G. Aguilar, Nanomedicine 9, 1135 (2013). 30. H.B. Zhang, B.-N. Kim, K. Morita, H. Yoshida, J.-H. Lim, K. Hiraga, Journal of Al- loys and Compounds 508, 196 (2010). 31. J. Wang, L. Zhang, D. Chen, E.H. Jordan, M. Gell, J. Am. Ceram. Soc. 95, 1033 (2012). 32. J. Klimke, M. Trunecyand, A. Krell, J. Am. Ceram. Soc. 94, 1850 (2011). 33. M. Liu, S.W. Wang, D.Y. Tang, L.D. Chen, J. Ma, Science of Sintering 40, 311 (2008). Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 84 34. Т.Е. Костантинова, И.А. Даниленко, О.А. Горбань, И.А. Ящишин, А.А. Шуль- женко, Материалы 3-й Международной научной конференции «Наноструктур- ные материалы – 2012: Россия–Украина–Беларусь», Санкт-Петербург, 19–22 ноября, 76 (2012). T.Ye. Konstantinova, I.A. Danilenko, O.A. Gorban HIGH PRESSURE EFFECT ON NANO-SIZED ZIRCONIA-BASED POWDER SYSTEMS This work represents a review of experimental studies on the effect of high hydrostatic pressure (HHP) on disperse systems based on zirconia doped by 3 mol% yttria and de- scribes three unusual effects in nanopowder system behavior in conditions of HHP. It is found that during the pressing of amorphous nanopowders in the range of 100–1000 MPa, the compacted samples may be destroyed. The degree of destruction is maximal at 600 MPa, being determined by the presence of aqueous component in the structure of xerogel. The aqueous component may be converted into various shapes of ice under pressure. The ef- fect of hydrostatic pressure on the degree of tetragonal-monoclinic transformation de- pending on the particle size was investigated which was induced by pressure-generated inhomogeneous stresses in the nanopowder system. Nonmonotonic character of pressure dependence of the fraction of monoclinic phase with the maximum in the range of parti- cle size of 23–25 nm was identified. It is found that zirconia nanoparticles under ultrahigh pressure of 7500 MPa are able to create monolithic structures characterized by the density of 85–90% of the theoretical one and 100% transparency in thin layers (< 1 mm), that is caused by phenomenon of self-organization of nanoparticles under high pressures. Keywords: zirconia, nanoparticles, pressure, phase transitions Fig. 1. Sizes and distribution of zirconia nanoparticles doped by 3 mol% yttria synthe- sized at varied temperature T, °C: a, б – 500, в – 700, г – 1000. The images were made by conventional microscopy (б, в, г) and high-resolution transmission electron microscopy (a) Fig. 2. Exterior of water-containing zirconia (a, б) and dehydrated zirconia (в, г) after HHP action: а, в – 100 MPa; б, г – 600 MPa Fig. 3. Model of xerogel structure: 1 – mineral nucleus with the pore system; 2 – hydrate shell – constitutionally bound and adsorbed water; 3 – capillary water; 4 – air Fig. 4. Pressure effect on the structure of water component: a – structure modification of hydrate shell of HHP-modified xerogels by IR-spectroscopy data (1–6); б – activation energy of dehydration vs the strength of association of water component and xerogel sur- face by DSC data Fig. 5. Data of scattering in the Porod’s coordinates for the ZrO2–3 mol% Y2O3–xOHn xerogel exposed to high hydrostatic pressure P, MPa: a – 0.1, б – 100, в – 300, г – 600, д – 800, е – 1000 Fig. 6. Diagram of the water state. Ice modifications are marked by Roman numerals; – experimental points Fig. 7. Amount of monoclinic phase formed after HHP treatment of nanopowders with varied size of the particles of tetragonal zirconia: a – pressure dependence; б – particle Физика и техника высоких давлений 2014, том 24, № 2 85 size dependence; а: 1 – 8.0 nm (375°C), 2 – 8.3 nm (400°C), 3 – 12 nm (500°C), 4 – 18 nm (700°C), 5 – 21 nm (800°C), 6 – 24 nm (900°C), 7 – 32 nm (1000°C); б – P = 0, 2 – P = 100 MPa, 3 – 250, 4 – 600, 5 – 750, 6 – 1000 Fig. 8. Amount of M-phase in nanopowder samples of 12 mm in particle size processes after heating at the fixed temperature for 30 min under varied pressure P, MPa: 1 – 250, 2 – 500, 3 – 750, 4 – 1000 Fig. 9. Amount of monoclinic phase in zirconia nanopowders vs the compacting pressure and particle size, nm: 1 – 12, 2 – 18; ― – theory, ■ – experiment Fig. 10. Structure of fine fragments of zirconia samples pressed under superhigh pressure: a – transparent fragments after compressing at 7500 MPa; б – opaque fragments of the compacted sample after heating at 900°C Fig. 11. Character of fine structure of the sample pressed at 7500 MPa: a – ensembles of nanoparticles extracted from the fracture surface; б – granulated fracture surface
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-107322
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0868-5924
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:54:16Z
publishDate	2014
publisher	Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
record_format	dspace
spelling	Константинова, Т.Е. Даниленко, И.А. Горбань, О.А. 2016-10-18T11:54:50Z 2016-10-18T11:54:50Z 2014 Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония / Т.Е. Константинова, И.А. Даниленко, О.А. Горбань // Физика и техника высоких давлений. — 2014. — Т. 24, № 2. — С. 67-85. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 81.07–b, 81.20.–n, 81.30.Kf, 81.70.–q https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/107322 Данная работа представляет собой обзор экспериментальных исследований по влиянию высоких гидростатических давлений (ВГД) на дисперсные системы на основе диоксида циркония, легированного 3 mol% оксида иттрия, и описывает три необычных эффекта в поведении нанопорошковой системы в условиях ВГД. Дана робота представляє собою огляд експериментальних досліджень із впливу високих гідростатичних тисків (ВГТ) на дисперсні системи на основі діоксиду цирконію, легованого 3 mol% оксиду ітрію, та описує три незвичайних ефекти в поведінці нанопорошкової системи в умовах ВГТ. This work represents a review of experimental studies on the effect of high hydrostatic pressure (HHP) on disperse systems based on zirconia doped by 3 mol% yttria and describes three unusual effects in nanopowder system behavior in conditions of HHP. ru Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Физика и техника высоких давлений Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония High pressure effect on nano-sized zirconia-based powder systems Article published earlier
spellingShingle	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония Константинова, Т.Е. Даниленко, И.А. Горбань, О.А.
title	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония
title_alt	High pressure effect on nano-sized zirconia-based powder systems
title_full	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония
title_fullStr	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония
title_full_unstemmed	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония
title_short	Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония
title_sort	эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/107322
work_keys_str_mv	AT konstantinovate éffektyvliâniâvysokihdavleniivnanorazmernyhporoškovyhsistemahnaosnovedioksidacirkoniâ AT danilenkoia éffektyvliâniâvysokihdavleniivnanorazmernyhporoškovyhsistemahnaosnovedioksidacirkoniâ AT gorbanʹoa éffektyvliâniâvysokihdavleniivnanorazmernyhporoškovyhsistemahnaosnovedioksidacirkoniâ AT konstantinovate highpressureeffectonnanosizedzirconiabasedpowdersystems AT danilenkoia highpressureeffectonnanosizedzirconiabasedpowdersystems AT gorbanʹoa highpressureeffectonnanosizedzirconiabasedpowdersystems

Эффекты влияния высоких давлений в наноразмерных порошковых системах на основе диоксида циркония

Institution

Similar Items