Свойства инструментальной керамики с добавками ультрадисперсных оксидов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина
Физико-технический факультет
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Свойства инструментальной керамики с добавками ультрадисперсных оксидов
Харьков
Аннотация
Работа посвящена получению и изучению свойств корундовой керамики с добавками ультрадисперсных оксидов. Выяснено влияние ультрадисперсных добавок на спекаемость и механические свойства.
Получены плотные образцы керамики на основе глинозема СТ 3000 SG, пропитанного водным раствором оксихлорида циркония с последующей термообработкой, с высокими показателями механических свойств. Получена керамика из ультрадисперсных оксидов алюминия и циркония, имеющая высокие показатели прочности при значительной остаточной пористости, что предопределяет перспективность дальнейших исследований в данном направлении.
Анотацiя
Робота присвячена одержанню i вивченню властивостей корундовоСЧ керамiки з добавками ультрадисперсних оксидiв. З'ясовано вплив ультрадисперсних добавок на спiкливiсть i механiчнi властивостi.
Отримано щiльнi зразки керамiки на основi глинозему СТ 3000 SG, просоченого водним розчином оксихлориду цирконiю з наступною термообробкою, з високими показниками механiчних властивостей. Отримано керамiку з ультрадисперсних оксидiв алюмiнiю i цирконiю, що маСФ високi показники мiцностi при значнiй залишковiй пористостi, що визначаСФ перспективнiсть подальших дослiджень у даному напрямку.
Annotation
The work is dedicated to the obtaining of the aluminum ceramics with the ultra-dispersed oxides components and studying its properties. It has been found out the influence of the ultra-dispersed components on sintering and mechanical characteristics.has been obtained the dense ceramics samples on the basis of alumina CT 3000 SG, impregnated by zirconium oxychloride water solution with further thermal treatment, indicating the high mechanical properties. It has been obtained the ultra-dispersed aluminum and zirconium oxides ceramics, showing high strength parameters at significant remaining porosity, that makes perspective the further explorations in this direction.
Оглавление
Введение
1. Литературный обзор
1.1 Получение нанопорошков
1.1.1 Газофазный синтез (конденсация паров)
1.1.2 Плазмохимический синтез
1.1.3 Осаждение из коллоидных растворов
1.1.4 Технология разложения нестабильных соединений
1.2. Прессование и спекание нанопорошков
1.2.1 Холодное прессование нанокристаллической керамики
1.2.2 Спекание материалов под высоким давлением
1.2.3 Горячее прессование и горячее изостатическое прессование
1.2.4 Электроразрядное спекание
1.3 Повышение физико-механических свойств корундовой керамики при введении диоксида циркония
2. Используемые материалы и методы исследований
2.1 Используемые материалы и их свойства
2.2 Методы исследований
3. Экспериментальная часть
Выводы
Список литературы
Введение
Оксид алюминия является одним из наиболее перспективных керамических материалов для широкого спектра конструкционных применений с экстремальными условиями эксплуатации благодаря сочетанию высокой твердости, термостойкости, химической инертности, с одной стороны, и доступности - с другой. Керамики на основе Al2O3 целесообразно разрабатывать для изготовления ответственных износостойких деталей машин, подвергающихся интенсивному воздействию эрозионного, абразивного и ударного характера, в том числе в агрессивных средах при высоких температурах. Однако распространенные керамики на основе Al2O3 с крупнокристаллической структурой характеризуются хрупкостью, низкой трещиностойкостью и высокой чувствительностью к эрозионному и абразивному воздействию, что значительно ограничивает их износостойкое применение. Создание и использование прочной керамики оксида алюминия приведет к многократному улучшению эксплуатационных характеристик широкого спектра объектов техники, например, таких как сухие пары трения, струеформирующие сопла для гидроабразивной резки материалов, защитные покрытия для металлических деталей. Известно, что многократное повышение износостойкости керамик, в том числе на основе Al2O3, может быть реализовано на пути создания материала с тонкой однородной структурой, предельной плотностью, высокой твердостью и трещиностойкостью. При заданном фазовом составе важно синтезировать керамику с субмикронным масштабом структуры при высокой однородности, минимальной пористости и с хорошо сформированными межкристаллитными границами. Подобные условия, как правило, обеспечивают высокую трещиностойкость и твердость керамики.
Исходя из этого, были сформулированы следующие цели:
получение керамики на основе промышленно выпускаемого глинозема с добавками ультрадисперсных оксидов методами холодного прессования и спекания в вакууме;
получение керамики из ультрадисперсных порошков оксида алюминия и диоксида циркония, синтезированных методом терморазложения солей;
исследование структуры и свойств полученных керамик.
1. Литературный обзор
.1 Получение нанопорошков
.1.1 Газофазный синтез (конденсация паров)
Изолированные наночастицы обычно получают испарением металла, сплава или полупроводника при контролируемой температуре в атмосфере инертного газа низкого давления с последующей конденсацией пара вблизи холодной поверхност