.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Композиционная цирконовая керамика на основе активированного гидродифторидом аммония сырья
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-44-50
Аннотация
Приведены результаты исследований процессов синтеза бадделеитоцирконовой керамики на основе фторированных плазмодиссоциированного и природного циркона. Установлено, что для получения плотноспеченной керамики на основе фторированного природного циркона требуется введение CaO для стабилизации свободного ZrO2 в составе керамики. Введение Y2O3 в состав керамики на основе плазмодиссоциированного циркона позволяет снизить температуру спекания с 1600 до 1500 °C. Получение керамики на основе плазмодиссоциированного циркона с высокой степенью фторирования затруднено вследствие образования избыточного количества ZrF4.
Об авторах
Ш. М. ШарафеевРоссия
г. Томск
В. И. Верещагин
Россия
д. т. н.
г. Томск
Список литературы
1. Nakamori, F. Mechanical and thermal properties of ZrSiO4 / F. Nakamori, Y. Ohishi, H. Muta [et al.] // Journal of Nuclear Science and Technology. ― 2017. ― Vol. 54, № 11. ― P. 1267‒1273. DOI: 10.1080/00223131.2017.1359117.
2. Varghese, J. ZrSiO4 ceramics for microwave integrated circuit applications / J. Varghese, T. Joseph, M. T. Sebastian // Mater. Lett. ― 2011. ― Vol. 65, № 7. ― P. 1092‒1094. DOI: 10.1016/j.matlet.2011.01.020.
3. Масленникова, Г. Н. Керамические пигменты / Г. Н. Масленникова, И. В. Пищ ; 2-е изд., перераб. и доп. ― М. : ООО РИФ «Стройматериалы», 2009. ― 224 с.
4. Shi, Y. Synergetic strengthening and toughening of zircon ceramics by the additions of SiC whisker and 3Y-TZP simultaneously / Y. Shi, X. Huang, D. Yan // J. Eur. Ceram. Soc. ― 1997. ― Vol. 17, № 8. ― P. 1003‒1010. DOI: 10.1016/S0955-2219(96)00185-9.
5. Shi, Y. Mechanical properties and toughening behavior of particelate-reinforced zircon matrix composites / Y. Shi, X. Huang, D. Yan // Journal of Materials Science Letters. ― 1999. ― Vol. 18. ― P. 213‒216. DOI: 10.1023/A:1006672131378.
6. Wang, C. Synthesis, characterization and application of submicron ZrSiO4 powder via sol-gel-microemulsionhydrothermal method / C. Wang, Q. Wang, K. Liu [et al.] // J. Alloys Compds. ― 2020. ― Vol. 828. ― P. 1‒11. DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.154332.
7. Rendtorff, N. M. Zircon-zirconia (ZrSiO4‒ZrO2) dense ceramic composites by spark plasma sintering / N. M. Rendtorff, S. Grasso, C. Hu [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2012. ― Vol. 32, № 4. ― P. 787‒793. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2011.10.021.
8. Shi, Y. Fabrication of hot-pressed zircon ceramics: mechanical properties and microstructure / Y. Shi, X. Huang, D. Yan // Ceram. Int. ― 1997. ― Vol. 23, № 5. ― P. 457‒462. DOI: 10.1016/S0272-8842(96)00057-0.
9. Kock, L. D. The determination of percentage dissociation of zircon (ZrSiO4) to plasma-dissociated zircon (ZrO2·SiO2) by Raman spectroscopy / L. D. Kock, M. D. S. Lekgoathi, E. Snyders [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. ― 2012. ― Vol. 43. ― P. 769‒773. DOI: 10.1002/jrs.3090.
10. Rendtorff, N. M. Plasma dissociated zircon (PDZ) processing; influence of the Zr:Si ratio in the composition, microstructure and thermal re-crystallization / N. M. Rendtorff, G. Suarez, M. S. Conconi [et al.] // Procedia Materials Science. ― 2012. ― Vol. 1. ― P. 337‒342. DOI: 10.1016/j.mspro.2012.06.045.
11. Yugeswaran, S. Plasma dissociation of zircon with concurrent in-flight removal of silica / S. Yugeswaran, P. V. Ananthapadmanabhan, T. K. Thiyagarajan [et al.] // Ceram. Int. ― Vol. 41, № 8. ― P. 9585‒9592. DOI: 10.1016/j.ceramint.2015.04.020.
12. McPherson, R. The reassociation of plasma dissociated zircon / R. McPherson, R. Rao, B. V. Shafer // Journal of Materials Science. ― 1985. ― Vol. 20. ― P. 2597‒2602. DOI: 10.1007/BF00556091.
13. Garvie, R. C. Improved thermal shock resistant refractories from plasma-dissociated zircon / R. C. Garvie // Journal of Materials Science. ― 1979. ― Vol. 14. ― P. 817‒822. DOI: 10.1007/BF00550712.
14. Williamson, J. P. H. The characterization of ceramic bodies produced from plasma dissociated zircon / J. P. H. Williamson, D. E. Lloyd // Journal of Materials Science. ― 1981. ― Vol. 16. ― P. 1264‒1272. DOI: 10.1007/BF01033841.
15. Vakalova, T. V. Physico-chemical features of the synthesis of mullite in mixtures of quartz-pyrophyllite rock with a fluoride-forming component / T. V. Vakalova, V. V. Kravchenko, V. V. Gorbatenko // Refract. Ind. Ceram. ― 2014. ― Vol. 55, № 2. ― Р. 131‒136. (Вакалова, Т. В. Физико-химические особенности синтеза муллита в смесях кварцпирофиллитовой породы со фторирующим компонентом / Т. В. Вакалова, В. В. Кравченко, В. В. Горбатенко // Новые огнеупоры. ― 2014. ― № 4. ― С. 27‒32. DOI: 10.17073/1683-4518-2014-4-3.)
16. Вакалова, Т. В. Использование топазсодержащего сырья в технологии алюмосиликатных огнеупоров / Т. В. Вакалова, В. И. Верещагин, В. В. Горбатенко [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2007. ― № 9. ― С. 42‒47.
17. Смороков, А. А. Получение диоксида циркония с использованием фторидов аммония / А. А. Смороков, Р. И. Крайденко // Ползуновский вестник. ― 2017. ― № 3. ― С. 126‒160.
18. Simonov, Yu. A. Investigation of the treatment process of associated dioxides of zirconium and silicon by an aqueous solution of ammonium fluoride / Yu. A. Simonov, A. A. Kritskii, V. N. Rychkov, V. A. Tomashov // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. ― 2010. ― Vol. 51. ― P. 320‒323. DOI: 10.3103/S1067821210040115.
19. Фарнасов, Г. А. Диссоциация циркона после обработки в воздушной высокочастотной индукционной плазме / Г. А. Фарнасов, А. Б. Лисафин // Физика и химия обработки материалов. ― 2015. ― № 2. ― С. 29‒34.
20. Шарафеев, Ш. М. Процессы фазообразования при низкотемпературном фторировании силиката циркония / Ш. М. Шарафеев, В. И. Верещагин // Известия вузов. Химия и хим. технология. ― 2021. ― Т. 64, Вып. 4. ― С. 67‒72. DOI: 10.6060/ivkkt.20216404.6336.
21. Поленов, Г. Д. Кинетика твeрдофазного взаимодействия тетрафторида циркония с механоактивированным кварцем / Г. Д. Поленов, А. В. Жуков, С. В. Чижевская // Успехи в химии и химической технологии. ― 2015. ― Т. 29, № 6. ― С. 85‒87.
22. Lin, F. Q. The synthesis of NH4Zr2F9 and its conversion to ZrO2 / F. Q. Lin, W. S. Dong, C. L. Liu, M. Y. Li // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. ― 2009. ― Vol. 335. ― P. 1‒7. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2008.10.014.
23. Yeo, J. G. Thermal reaction behavior of ZrSiO4 and CaCO3 mixtures for high-temperature refractory applications / J. G. Yeo, S. C. Choi, J. W. Kim [et al.] // Materials Science and Engineering A. ― 2004. ― Vol. 368. ― P. 94‒102. DOI: 10.1016/j.msea.2003.09.099.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Шарафеев Ш.М., Верещагин В.И. Композиционная цирконовая керамика на основе активированного гидродифторидом аммония сырья. Новые огнеупоры. 2021;(6):44-50. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-44-50
For citation: Sharafeev S.M., Vereshchagin V.I. Composite zircon ceramics based on raw materials activated by ammonium bifluoride. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(6):44-50. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-44-50
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.