«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2»




Скачать 18,38 Kb.
Название«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2»
страница4/4
Дата04.02.2016
Размер18,38 Kb.
ТипАвтореферат
1   2   3   4

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ



  1. Показано, что порошок ZrO2(MgO), полученный методом термического разложения водных растворов смесей азотнокислых солей циркония и магния при увеличении оксида магния в системе ZrO2 – MgO, достигаемого увеличением концентрации соли магния в прекурсоре, переходит из «нанокристаллического» в «субмикрокристаллическое» состояние с увеличением размера частиц и изменением их формы от неизодиаметричной к сферической, вследствие уменьшения коэффициента поверхностного натяжения раствора солей на границе жидкость – газ, что позволяет направленно варьировать физико-технологические свойства порошка.

  2. Показано, что при механической обработке порошковой нанокристаллической системы ZrO2(MgO) в барабанной мельнице происходит её разделение на две самостоятельные подсистемы со значительной разницей в размерах частиц и появлением квазиаморфной (рентгеноаморфной) фазы, что является результатом генерации дефектов в структурных элементах системы на фоне её интенсивного агрегирования в начале механического воздействия. На заключительном этапе механической обработки нанокристаллической порошковой системы происходит её грануляция с образованием сферических элементов, устойчивых к дальнейшему механическому воздействию, состоящих из изолированных частиц, средний размер которых практически на порядок меньше среднего размера частиц в исходном порошке.

  3. Обнаружено, что проявление стадийности компактирования нанокристаллических порошков ZrO2(MexOy) с уменьшение скорости их уплотнения в процессе прессования обусловлено присутствием в них частиц с разной иерархией структуры (изолированных частиц и агрегатов), причём компактирование нанокристаллических порошков, состоящих из частиц с однотипной иерархией структуры, происходит с постоянной скоростью уплотнения. Увеличение доли агрегатов в нанокристаллических порошках ZrO2(MexOy) сопровождается уменьшением скорости их уплотнения.

  4. Обнаружено, что при спекании высокопористых прессовок из нанокристаллического порошка ZrO2 на стадии нагрева формируются каркасная структура из хаотически ориентированных линейных цепочек наноструктурных зёрен керамики, устойчивая к уплотнению на изотермической стадии спекания, что позволяет существенно увеличить прочность на границах зёрен при сохранении необходимого объёма порового пространства.

  5. Обнаружено, что увеличение пористости в керамике ZrO2(Y2O3) сопровождается уменьшением доли высокотемпературной тетрагональной модификации ZrO2, что является следствием уменьшения критического размера зерна метастабильной модификации. Выявлена корреляция между размерами кристаллитов высокотемпературной тетрагональной модификации диоксида циркония в керамике и объёмом порового пространства, которая имеет вид кривой с максимумом, вследствие, с одной стороны, роста кристаллитов с уменьшением уровня сжимающих напряжений при уменьшении площади контактов между соседними зёрнами, а с другой - напряжениий, инициируемых тетрагонально-моноклинным превращением, дробящих кристаллиты.

  6. Показано, что нанокристаллическая керамика ZrO2(Y2O3) с пористостью выше некоторого критического значения (порога протекания) при механическом нагружении проявляет нелинейную упругость, обеспеченную присутствием в керамическом каркасе стержневых элементов из нанокристаллических зёрен с высокой прочностью на границах раздела, способных к потере устойчивости, подобно продольно нагруженным стержням, а деформируемая макросистема разделяется на подсистемы с разным откликом на прилагаемую нагрузку. Достигаемые при этом величины прочности и деформации существенно превосходят эти значения для крупнокристаллических керамик ZrO2 с аналогичными параметрами пористой структуры. Способность к мартенситному тетрагонально-моноклинному превращению под действием напряжений, инициируемых в нанокристаллической керамике ZrO2 в процессе нагружения, сохраняется, независимо от величины пористости.

  7. Установлено, что накопление микроповреждений пористой нанокристаллической керамикой ZrO2(Y2O3) носит пороговый характер и после локального разрушения материал продолжает деформироваться по прежнему закону. На разных масштабных уровнях этот пороговый характер разрушения проявляется различным образом: на макроуровне - это скачки в скорости роста средних напряжений и параметра, отражающего шероховатость поверхности, а на мезоуровне – в максимальная скорость изменения продольной компоненты тензора дисторсии и резкое увеличение интенсивности деформации сдвига. При этом существует прямая корреляция между макронапряжениями и локальными мезопараметрами распределения деформаций, а области равномерного накопления деформации чередуются с резкими изменениями, приводящими сначала к локальному, а затем к макроразрушению всего материала.

  8. Показано, что при упрочнении пористой нанокристаллической матрицы ZrO2 поликристаллическими металлическими волокнами их оптимальное количество составляет 15 объём. %, с увеличением количества вводимого упрочнителя наблюдается повышение уровня пористости керамической матрицы с сокращением площади контакта матрица – волокно.

  9. В композиционных материалах ZrO2(Y2O3) – гидроксиапатит, полученных методом горячего прессования, пористость сосредоточена во включениях гидроксиапатита, что является положительным фактором, с точки зрения прорастания биологических тканей внутрь имплантата. При содержании гидроксиапатита в композитах до 30 вес % их прочность при испытаниях на трёхточечный изгиб превышает 250 МПа, что значительно превышает прочность костной ткани и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к материалам, предназначенным для реконструкции и замещения утраченных участков костей


Основные результаты диссертации опубликованы в следующих изданиях

  1. Кульков С.Н., Буякова С.П., Никитин Д.С. Масловский В.И. Механическая неустойчивость и перколяционные переходы в структуре пористого материала в кн. Прикладная синергетика, фракталы и компьютерное моделирование структур, под ред. А.А.Оксогоева, ТГУ 2002 г. С.311-330

  2. Кульков С.Н., Скрипняк В.А., Скрипняк Е.Г., Буякова С.П. Механические свойства поликристаллических объёмных нанокристаллических керамических материалов на основе оксида алюминия и диоксида циркония в кн. Синтез и свойства нанокристаллических и субмикроструктурных материалов, под ред. А.Д. Коротаева. – Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2007. с. 232-328.

  3. Буякова С.П., Мельников А.Г., Кульков С.Н. Изучение переходной зоны, формирующейся в металлокерамическом биокомпозите NiTi – ZrO2 // Перспективные материалы. 1998. № 4. С. 33-36

  4. Буякова С.П., Хан Вей, Ли Дунмы, Чжен Хаюн, Саблина Т.Ю., Мельников А.Г., Кульков С.Н. Механическое поведение пористого диоксида циркония при активной деформации сжатием // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25. № 17. С. 44-48

  5. Буякова С.П., Масловский В.И., Никитин Д.С., Кульков С.Н. Механическая неустойчивость пористого материала // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27. № 23. С. 1 -8

  6. Кульков С.Н., Масловский В.И., Буякова С.П., Никитин Д.С. Негуковское поведение пористого диоксида циркония при активной деформации сжатием // ЖТФ 2002. Т. 72. № 3. С. 38-42

  7. Буякова С.П. Кульков С.Н., Масловский В.И. Структура, фазовый состав и механическое поведение керамики на основе диоксида циркония // Вестник ТГУ. 2003. В. 13. С. 61-87

  8. Буякова С.П., Хорищенко Ю.А., Кульков С.Н. Структура, фазовый состав и морфологическое строение плазмохимических порошков ZrO2(MgO) // Огнеупоры и техническая керамика. 2004. № 6. С. 25-30.

  9. Никитин Д.С., Жуков В.А., Перков В.В., Буякова С.П., Кульков С.Н. Получение и структура пористой керамики из нанокристаллического диоксида циркония // Неорганические материалы. 2004, Т. 40, № 7, С. 869-872

  10. S. Kulkov, V. Maslovskii, S. Buyakova Mechanikal instability and percolation transitions in porous ceramic material // Eurasian physical technical journal. Vol. 1. 2004. No. 1. P. 34-43

  11. Кульков С.Н., Буякова С.П., Масловский В.И. Микромеханическая неустойчивость при деформации пористых керамических материалов // Физическая мезомеханика. 2004 г. № 7. Спец. Выпуск. Ч. 1.С. 131-134.

  12. Буякова С.П., Хлусов И.А., Кульков С.Н. Пористая циркониевая керамика для эндопротезирования костной ткани // Физическая мезомеханика. 2004 г. № 7. Спец. выпуск ч. 1. С. 127-130.

  13. Буякова С.П., Кульков С.Н. Формирование структуры пористой керамики, спеченной из нанокристаллических порошков // Огнеупоры и техническая керамика. 2005. № 11. С. 6-11.

  14. Кульков С.Н., Томаш Ян, Буякова С.П. Фрактальная размерность поверхностей пористых керамических материалов // Письма в ЖТФ 2006. Т. 32. № 2. С. 51-55.

  15. Кульков С.Н., Буякова С.П., Панин С.В., Любутин П.С., Формирование поверхностных структур при деформации пористых непластичных сред // Физическая мезомеханика. 2006 г. Т. 9 спец. выпуск. С. 83-86.

  16. Буякова С.П. Эволюция структуры нанокристаллического диоксида циркония Известия ВУЗов «Физика». 2006 г.Т. 49. № 3 (прил.). С. 20-22.

  17. Баранникова С.А., Буякова С.П., Зуев Л.Б., Кульков С.Н. О локализации деформации при сжатии образцов керамики ZrO2(Y2O3) // Письма в ЖТФ. 2007 г. С. 57-64.

  18. Буякова С.П., Кульков С.Н. Структура и свойства пористых керамических композитов ZrO2 – гидроксилапатит // Вестник ТГУ. 2004. В. 23. С. 89-94

  19. Кульков С.Н., Буякова С.П. Фазовый состав и особенности формирования структуры в нанокристаллическом ZrO2 // Российские нанотехнологии. 2007. №1. С. 60-73.

  20. Буякова С.П., Кульков С.Н. Влияние механообработкина структуру и свойства наносистем ZrO2(Mg) // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2007. №2. С. 51-56.

  21. Буякова С.П. Формирование структуры в нанокристаллической порошковой системе ZrO2(MexOy) Перспективные материалы. 2007. № 6. С. 74-78.

  22. Буякова С.П., Никитин Д.С., Масловский В.И., Кульков С.Н. Перколяционные переходы в структуре пористой керамики / Труды Второй Международной научно- технической конференции «Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных конденсированных сред». Барнаул 2001 г. с. 58-62.

  23. Кульков С.Н., Буякова С.П., Масловский В.И. Механическая неустойчивость пористых сред Труды Международной конференции «Моделирование процессов в синергетических системах». Максимиха, оз. Байкал 2002 г. с. 107-112.

  24. S.Kulkov, S Buykova Micro-mechanical Instability of the Porous Zirconia-based Nanoceramics X APAM Topical Seminar and III Conference «Materials of Siberia» «Nanoscience and technology» devoted to 10th anniversary of APAM, Novosibirsk, 2003 p. 134-136.

  25. Буякова С.П., Кульков С.Н. Влияние содержания MgO на структуру и свойства системы ZrO2 –MgO Сборник трудов Международной конференции «Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы: получение, свойства, применение» 28 – 29 сентября, Красноярск 2006 г.С. 121-125

  26. Буякова С.П., Кульков С.Н., Мельников А.Г. Металлокерамический биоимплантат на основе диоксида циркония Патент РФ № 2132202 РФ. МКИ С1 6АL27/00

1   2   3   4

Похожие:

«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconСогласно паспорту специальности 08. 00. 01 программа кандидатского экзамена состоит из четырех обязательных разделов: общей экономической теории политическая
Структура и закономерности развития экономических отношений. Производительные силы: структура, закономерности и формы развития. Мотивация...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 13. 01
Выделение системы из среды, определение системы. Системы и закономерности их функционирования и развития. Управляемость, достижимость,...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconМатериал методики проведения исследований
...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconСостав и структура белков
Среди органических соединений, входящих в состав живой материи, важную роль играют белки
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconГабриелян О. С. Химия 10 класс. Базовый уровень. Учебник для общеобразовательных учреждений
О. С. Габриеляна, 2010, и государственного образовательного стандарта.(в основе умк лежат принципы развивающего и воспитывающего...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconФизика Магистерская программа 011200 07. 68 – "Физика наносистем и наноэлектроника"
Области профессиональной деятельности: являются все виды наблюдающихся в природе физических явлений, процессов и структур, в том...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconЛитература 98 Раздел I общие закономерности психического дизонтогенеза глава I клинические закономерности дизонтогенеза § Понятие дизонтогении в 1927 г Швальбе (цит по Г. К. Ушакову, 1973) впервые употребил термин «дизонтогения»
Показана роль различных факторов в возникновении асинхроний развития и патопсихологических новообразований. Автором представлена...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconПредмет аналитической химии, ее структура. Методологические аспекты аналитической химии; ее место в системе наук, связь с практикой. Значение аналитической
Виды анализа: изотопный, элементный, структурно-групповой (функциональный), молекулярный, вещественный, фазовый. Химические, физические...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconМатематическая модель миграции загрязняющих веществ с малоконцентрированными суспензиями в пористых средах
На основе математической модели разработано проблемно-ориентированное программное обеспечение, которое было использовано для исследования...
«свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе zrO 2» iconЗаседание секции “Магнетизм”
Электронная структура и оптические свойства гексагональных мультиферроиков-ортоферритов rfeO3
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница