Effect of aluminum titanate additives on crystal structure parameters and sintering of zirconia dioxide

M. I. Tenevich; A. P. Shevchik; V. N. Fischev

doi:10.17073/1683-4518-2020-5-29-34

Effect of aluminum titanate additives on crystal structure parameters and sintering of zirconia dioxide

M. I. Tenevich, A. P. Shevchik, V. N. Fischev

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-5-29-34

Full Text:

Abstract

Objects of study ‒ monoclinic zirconia dioxide with the composition formula of ZrO₂‒Al₂TiO₅ containing 0, 2 and 3,5 % Al₂TiO₅. The aim of this research is to study the effect of aluminum titanate additives on the parameters of monoclinic modification of zirconia dioxide crystal lattice and sintering of the resulting product. Using SEM and X-ray phase analysis we confirmed the formation of a solid solution of aluminum titanate in monoclinic zirconia dioxide. We also show as a proof of concept that it is possible to make sintered products from monoclinic zirconia dioxide with aluminum titanate additives.

Keywords

zirconium dioxide, aluminum titanate, solid solutions, solid-state synthesis,

About the Authors

M. I. Tenevich

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»; ФГБУН «Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе»
Russian Federation

A. P. Shevchik

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Russian Federation

V. N. Fischev

References

1. Бережной, А. С. Многокомпонентные системы окислов / А. С. Бережной. ― Киев : Наукова думка, 1970. ― 544 с.

2. Кащеев, И. Д. Химическая технология огнеупоров : уч. пособие / И. Д. Кащеев, К. К. Стрелов, П. С. Мамыкин. ― М. : Интермет Инжиниринг, 2007. ― 752 с.

3. Рутман, Д. С. Высокоогнеупорные материалы из диоксида циркония / Д. С. Рутман. ― М. : Металлургия, 1985. ― 136 с.

4. Филатов, С. К. Высокотемпературная кристаллохимия. Теория, методы и результаты исследований / С. К. Филатов. ― Л. : Недра, 1990. ― 288 с.

5. Patil, R. N. Axial thermal expansion of ZrO2 and HfO2 in the range room temperature to 1400 °C / R. N. Patil, E. C. Subbarao // J. Appl. Crystallogr. ― 1969. ― Vol. 2, № 6. ― P. 281‒288.

6. Фищев, В. Н. О растворимости титаната алюминия в диоксиде циркония // Тезисы докладов 10-го Всероссийского симпозиума с международным участием «Термодинамика и материаловедение», 7‒11 сентября 2015 г., СПб. / В. Н. Фищев, Л. П. Руденок, А. А. Комлев, Т. В. Фирсанова. ― СПб. : ФТИ имени А. Ф, Иоффе РАН, 2015. ― С. 187.

7. Austin, A. E. The crystal structure of aluminum titanate / A. E. Austin, C. M. Schwartz // Acta Crystallogr. ― 1953. ― Vol. 6. ― P. 812, 813.

8. Lang S. M. The system beryllia‒alumina‒titania : phase relations and general physical properties of threecomponent porcelains / S. M. Lang, C. L. Fillmore, L. H. Maxwell // J. Res. Nat. Bur. Stand. ― 1952. ― Vol. 48, № 4. ― P. 298‒312.

9. Ishitsuka, M. Synthes is and thermal stability of aluminum titanate solid solutions / M. Ishitsuka, T. Sato, T. Endo, M. Shimada // J. Am. Ceram. Soc. ― 1987. ― Vol. 70, № 2. ― P. 67‒71.

10. Урусов, В. С. Теория изоморфной смесимости / В. С. Урусов. ― М. : Наука, 1977. ― 168 с.

11. Bubnova, R. S. Rietveld to tensor: program for processing powder X-ray diffraction data under variable conditions / R. S. Bubnova, V. A. Firsova, S. N. Volkov, S. K. Filatov // Glass Phys. Chem. ― 2018. ― Vol. 44, № 1. ― Р. 33‒40.

Supplementary files

For citation: Tenevich M.I., Shevchik A.P., Fischev V.N. Effect of aluminum titanate additives on crystal structure parameters and sintering of zirconia dioxide. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(5):29-34. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-5-29-34

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password