Конференції
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. 30. Відділ конструкційної кераміки та керметів
  5. Мосіна Т.В.
  6. Публікація

Особливості консолідації композита на основі Al2O3, що вміщує 41,5% (мас.) твердого розчину ZrO2, сумісно стабілізованого оксидами церію та ітрію

М.Ю.Смирнова-Замкова 1,
 
І.О.Марек 1*,
 
В.П.Редько 1,
 
О.І.Хоменко 1,
 
В.В. Геращенко 2,
 
Т.В.Мосіна 1,
 
О.К.Рубан 1,
 
І.С.Марценюк 1,
 
О.В.Дуднік 1
 

1 Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
2 Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М.Бакуля НАНУ, Київ
Mega_marekirina@ukr.net

Usp. materialozn. 2025, 10/11:118-126
https://doi.org/10.15407/materials2025.10-11.118

Анотація

Досліджено особливості консолідації ZTA-композитів. За високого вмісту Т-ZrO2 в процесі формування ZTA-композитів проявився вплив пластичної деформації, що сприяло підвищенню густини пресовок. Після спікання в ZTA-композитах спостерігається подібна до евтектичної спрямованість розташування зерен Al2O3. Удосконалення процесів консолідації ZTA-композитів евтектичного складу дозволить підвищити їх механічні характеристики для мікроструктурного проєктування матеріалів. 


Завантажити повний текст

ZTA-КЕРАМІКА, AL2O3, ZRO2, КОМПОЗИТ, ТВЕРДИЙ РОЗЧИН

Посилання

1. Шевченко А.В., Рубан, А.К., Дудник Е.В. Высокотехнологичная керамика на основе диоксида циркония. Огнеупоры и техническая керамика. 2000. № 9. С. 2—8. 

. Hannink, R. H. J., Kelly, P. M., Muddle, B. С. (2000). Transformation toughening in zirconia — containing ceramics. J. Amer. Ceram. Soc., Vol. 83, No. 3, pp. 461— 487.

3. Abbas, M. K. G., Ramesh, S., Tasfy, S. F. H., Sara, Lee, K. Y. (2023). A state-of the-art review on alumina toughened zirconia ceramic composites. Mater. Today Comm., Vol. 37, pp. 106964. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.106964

4. Hu, Ch. Y., Yoon, T.−R. (2018). Recent updates for biomaterials used in total hip arthroplasty. Biomaterials Res., Vol. 22, pp. 22—33. 5. Chevalier, J., Gremillard, L. (2017). Zirconia as a Biomaterial. University of Lyon, Villeurbanne Cedex, Vol. 1, pp. 122—144.

6. Chevalier, J., Gremillard, L. (2009). Ceramics for medical applications: A picture for the next 20 years. J. Eur. Ceram. Soc., Vol. 29, Iss. 7, pp. 1245—1255.

7. Fakolujo, Ol., Merati, Al., Bielawski, M., Bolduc, M., Nganbe, M. (2016). Role of microstructural features in toughness improvement of zirconia toughened alumina. J. Minerals Mater. Characterization and Engineering, Vol. 4, pp. 87—102.

8. Chen, J., Xie, Z., Zeng, W., Wu, W. Toughening mechanisms of ZTA ceramics at cryogenic temperature (77 K). Ceram. Int. Режим доступа к документу: http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint. 2016.11.072

9. Marek, I. O., Dudnik, O. V., Korniy, S. A., Redko, V. P., Ruban, O. K. (2023). Effect of the ZrO2-based solid solution on the low-temperature phase stability of ZrO2—Y2O3—CeO2. Powder. Metall. Met. Ceram., Vol. 61, pp. 727—735.

10. Banik, S. R., Iqbal, I. M., Nath, R., Bora, L. J., Singh, B. K., Mandal, N., Sankar, M. R. (2019). State of the art on zirconia toughened alumina cutting tools. Materials Today: Proceedings, Vol. 18, pp. 2632—2641.

11. Basha, M. M., Basha, S. M., Singh, B. K., Mandal, N., Sankar, M. R. (2020). A review on synthesis of zirconia toughened alumina (ZTA) for cutting tool applications. Mater. Today: Proceedings, Vol. 26, Part 2, pp. 534—541.

12. Ouyang, J.-H., Ma, Y.-H., Henniche, A. (2017). Synthesis, densification and characterization of nanosized oxide ceramic powders with eutectic compositions by heating of alcoholaqueous salt solutions. J. Ceram. Sci. Tech., Vol. 8, pp. 81—90.

13. Oberste, B. J., Legoux, J., Gabriel, J. (2008). Mechanical and thermal transport properties of suspension thermal sprayed alumina-zirconia composite coatings. J. Thermal Spray Technology, Vol. 17, Iss. 1, pp. 91—104.

14. Tarasi, F., Medraj, M., Dolatabadi, A. (2010). Phase formation and transformation in alumina / YSZ nanocomposite coating deposited by suspension plasma spray process. J. Thermal Spray Technology.https://doi.org/10.1007/s11666-009-9461-8

15. Benzaid, R., Chevalier, J., Saadaoui, M., Fantozzi, G., Nawa, M., Diaz, L. A. (2008). Fracture toughness, strength and slow crack growth in a ceria stabilized zirconia-alumina nanocomposite for medical applications. Biomaterials, Vol. 29, pp. 3636—3641.

16. Ponnilavan, V., Kannan, S. (2017). Structural, morphological and mechanical characteristics on the role of excess ceria additions in zirconia toughened alumina systems. J. Alloys Comp., Vol. 694, pp. 1073—1082.

17. Smyrnova-Zamkova, M. Y., Ruban, O. K., Bykov, O. I., Dudnik, O. V. (2018). Physico-chemical properties of fine-grained powder in Al2O3—ZrO2—Y2O3— CeO2 system produced by combined method. Comp. Theory Practice, Vol. 18, No. 4, pp. 234—240.

18. Хоменко О.І., Хоменко О.В. Використання програмного комплексу АМІС для кількісної металографії. Математичні моделі та обчислювальний експеримент в матеріалознавстві. 2014. Вип. 16. С. 35—42. 

19. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. Москва: Металлургия, 1977. 280 с.

20. Dudnik, O. V., Smirnova-Zamkova, M. Yu., Marek, I. O., Redko, V. P., Khomenko, O. I., Gerashchenko, V. V., Mosina, T. V., Ruban, O. R. (2024). Effect of heat treatment of the starting powders on the consolidation of zirconia toughened alumina composites. Powder. Metall. Met. Ceram., Vol. 63, pp. 173— 183. https://doi.org/10.1007/s11106-025-00449-5

Публікації