Влияние углеродных нанотрубок на микроструктуру и трещиностойкость наноструктурной оксидной керамики Ю. А. Мировой, А. Г. Бурлаченко, А. С. Буяков [и др.]
Material type:
ArticleContent type: Текст Media type: электронный Subject(s): оксидная керамика | углеродные нанотрубки | трещиностойкость керамики | экспериментальные исследованияGenre/Form: статьи в журналах Online resources: Click here to access online
In:
Известия высших учебных заведений. Физика Т. 64, № 3. С. 21-26Abstract: Исследована структура и свойства керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, с добавкой высокомодульных включений углеродных нанотрубок. Композиционные материалы были получены методом искрового плазменного спекания. Введение углеродных нанотрубок обеспечивает незначительное уменьшение плотности и размера зерен керамики. Рост объемной доли углеродных нанотрубок ведет к увеличению механических свойств керамических композитов. Наибольшие значения механических свойств достигались при введении 5 об. % углеродных нанотрубок и составили E = (246±8) ГПа, H = (12.7±0.21) ГПа, KICI = = (12.1±0.35) МПа·м1/2, KICN = (7.8±0.29) МПа·м1/2. Увеличение вязкости разрушения при введении в керамическую матрицу углеродных нанотрубок обусловлено действием двух механизмов – фазового превращения из тетрагональной в моноклинную модификацию ZrO2 и перекрытием трещин нанотрубками. При увеличении количества вводимой добавки вклад мартенситного превращения в трещиностойкость снижается, что связано с уменьшением размера зерна тетрагональной фазы ZrO2 и соответственно с переходом ее в стабильное состояние.
Библиогр.: 24 назв.
Исследована структура и свойства керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, с добавкой высокомодульных включений углеродных нанотрубок. Композиционные материалы были получены методом искрового плазменного спекания. Введение углеродных нанотрубок обеспечивает незначительное уменьшение плотности и размера зерен керамики. Рост объемной доли углеродных нанотрубок ведет к увеличению механических свойств керамических композитов. Наибольшие значения механических свойств достигались при введении 5 об. % углеродных нанотрубок и составили E = (246±8) ГПа, H = (12.7±0.21) ГПа, KICI = = (12.1±0.35) МПа·м1/2, KICN = (7.8±0.29) МПа·м1/2. Увеличение вязкости разрушения при введении в керамическую матрицу углеродных нанотрубок обусловлено действием двух механизмов – фазового превращения из тетрагональной в моноклинную модификацию ZrO2 и перекрытием трещин нанотрубками. При увеличении количества вводимой добавки вклад мартенситного превращения в трещиностойкость снижается, что связано с уменьшением размера зерна тетрагональной фазы ZrO2 и соответственно с переходом ее в стабильное состояние.
There are no comments on this title.