Научная статья на тему 'Влияния оксида церия на фазовый состав и механические свойства твердых растворов ZrO_2–Sm_2O_3'

Влияния оксида церия на фазовый состав и механические свойства твердых растворов ZrO_2–Sm_2O_3 Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
11
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Числов А. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияния оксида церия на фазовый состав и механические свойства твердых растворов ZrO_2–Sm_2O_3»

а. й"ллодь™"чтны; новые материалы активные среды и наноструктуры

-ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-

Влияния оксида церия на фазовый состав и механические свойства твердых растворов ZrO2-Sm2O3

Числов А.С.

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва

Е-mail: [email protected]

DOI: 10.24412/cl-35673-2023-1-124-125

Частично стабилизированный диоксид циркония давно зарекомендовал себя в качестве конструкционного материала. Высокая микротвердость и вязкость разрушения, трибостойкость и жаропрочность, биологическая и химическая инертность лишь некоторые преимущества, обуславливающие широкое применение таких материалов в различных областях науки и техники.

Однако твердые растворы на основе диоксида циркония с кубической и тетрагональной структурой являются термодинамически метастабильными при комнатной температуре и в процессе эксплуатации при повышенных температурах могут претерпевать фазовые и структурные изменения, что негативно сказывается на их функциональных характеристиках. Для получения важной с практической точки зрения тетрагональной модификации диоксида циркония необходимо застабилизировать метастабильное состояние при комнатной температуре с помощью дополнительного легирования.

Целью данной работы стало изучение фазового состава, структуры и механических характеристик кристаллов на основе диоксида циркония, стабилизированных оксидами самария и церия.

В данной работе были проведены исследования структуры, механических свойств и фазового состава кристаллов на основе диоксида циркония с добавлением оксидов самария и церия в качестве легирующих добавок.

Для изучения влияния оксида церия на тетрагональную модификацию и механические характеристики твердых растворов (ZrO2)1-x(Sm2Ü3)x были выращены кристаллы методом направленной кристаллизации из расплава в холодном контейнере. Исследование фазового состава кристаллов проводилось методом рентгеновской дифракции. Микротвердость и трещиностойкость кристаллов

А „ 24-26 октября 2023 г.

^ А -ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-

определялась методом микроиндентирования. Структурные исследования проводились методом просвечивающей электронной микроскопии.

В результате проведенных исследований было установлено, что замещение 0,3 мол% оксида самария на оксид церия приводит к появлению моноклинной модификации в составе кристаллов (ZrO2)o,96з(Sm2Oз)o,oз4(СeO2)o,ooз. Дополнительное введение 0,3 мол% оксида церия в состав твердых растворов (ZrO2)o,96з(Sm2Oз)o,oз7 не приводит к изменению фазового состава. Кроме того, ни замещение, ни дополнительное введение 0,5 мол% оксида церия не привело к появлению моноклинной фазы в кристаллах (ZrO2)o,96(Sm2Oз)o,o4.. Экспериментальные данные, полученные в результате изучения микротвердости и трещиностойкости образцов показали, что легирование оксидом церия не привело к заметным изменениям микротвердости кристаллов, но вызвало увеличение значений трещиностойкости для всех изученных образцов

Автор выражает благодарность научному руководителю, д.т.н. Ломоновой Е.Е. и к.ф.-м.н. Табачковой Н.Ю. за постановку научной задачи и обсуждение результатов исследования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.