Исследование образования и структурных особенностей ультрадисперсного (нано-) диоксида циркония тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Чжу Хунчжи

• Чжу Хунчжи
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Чжу Хунчжи

Введение.

Глава 1 Состояние исследований HaHo-Zr02 (литературный обзор).

1.1 Оксид циркония - перспективная керамика.

1.2 Физические и химические свойства Zr02.

1.3 Способы получения наночастиц.

1.4 Кристаллическая структура Zr02.

1.5 Структурные особенности наночастиц.

1.6 Выводы.

Глава 2 Объекты и методы исследования.

2.1 Характеристика объектов исследования.

2.1.1 Порошки Zr02.

2.1.2 Таблетки Zr02.

2.2 Методы исследования.

2.2.1 Фотонная корреляционная спектроскопия.

2.2.2 Дифференциальная сканирующая калориметрия и термогравиметрический анализ.

2.2.3 Рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ.

2.2.4 Просвечивающая электронная микроскопия.

2.2.5 Лтомно-силовая микроскопия.

2.2.6 Весовой анализ.

2.2.7 Пикнометрический анализ.

Глава 3 Получение и определение структуры ультрадисперсного порошка Zr02.

3.1 Синтез гидроксидов циркония.

3.2 Термообработка гидроксидов циркония.

3.3 Влияние условий термообработки.

3.3.1 Фактор времени термообработки.

3.3.2 Фактор исходных солей.

3.3.3 Фактор среды.

3.4 Устойчивость НЧ Zr02, полученного изотермической термообработкой гидроксидов циркония.

Глава 4 Компактирование ультрадисперсного порошка Zr02.

4.1 Прессование с помощью ультразвукового воздействия.

4.2 Компактирование с помощью магнитно-импульсного прессования.

4.2.1 Прессование диоксида циркония, полученного термообработкой гидроксида циркония на воздухе.

4.2.2 Прессование Zr02, полученного термообработкой гидроксида циркония в вакууме.

Глава 5 Обсуждение результатов.

5.1 Оболочечная модель строения НЧ Zr02 и схема фазовых превращений в них

5.2 Термообработка гидроксида циркония и устойчивость Zr02 с метастабильной модификацией.

5.2.1 Фазовый переход при тепловом воздействии.

5.2.2 Схема компактирования НЧ Zr02.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование образования и структурных особенностей ультрадисперсного (нано-) диоксида циркония»

Актуальность работы. Последнее десятилетие XX века ознаменовалось повышением интереса специалистов в области физики, химии, материаловедения к конденсированному веществу с нанометровым масштабом структуры: нансгчастицам (НЧ) и нанокристаллам (НК), названным в России раньше ультрадисперсными системами [1], в частности, порошками (УДП); их получению, свойствам и различным превращениям. Полученные на их основе наноматериалы и открывшиеся в последние годы очень значительные перспективы использования их уникальных физических, химических, механических, биологических свойств, позволили перейти от научных исследований к разработке практического применения, что признано новой "ключевой" технологией XXI в., сравнимой по значимости с уже развитыми ранее компьютерно-информационной и биотехнологиями [2].

Особенности (а иногда уникальность) свойств, и в первую очередь, атомно> кристаллического строения УДП, а также материалов на их основе при размере частиц (структурных элементов) 100 нм и менее, обусловлены рядом причин [3]:

- соизмеримостью геометрического размера с одной или несколькими фундаментальными величинами или характерными длинами какого-либо процесса в нем;

- увеличенной удельной поверхностью и, соответственно, возросшей поверхностной энергией наночастицы;

- экстремальными условиями образования, ведущими к неравновесному состоянию наночастиц. Эти физические факторы проявляются в особенностях различных свойств наноматериалов (по сравнению с массивными образцами), в частности: механических - повышение твердости в сочетании с высокой пластичностью; электрических - полупроводниковый характер проводимости малых частиц; магнитных - экстремальный характер зависимости магнитных свойств от размера с проявлением суперпараманетизма; тепловых - снижение температур плавления, спекания, фазовых превращений; оптических - изменение спектров излучения и поглощения; химических - повышение реакционной способности [3].

В настоящее время основная доля производства нанопорошков приходится на керамические оксиды (в 1996 г - 61,3 % от общего объема производства, в 2000 г -73,4 %) [4]. Одним из наиболее перспективных материалов данного класса является диоксид циркония Zr02, который, благодаря сочетанию уникальных свойств (высокой температуре плавления, жаропрочности и низкой теплопроводности; химической, коррозионной и эрозионной стойкости и т.д.), широко используется для производства огнеупоров и теплоизоляционных материалов, пьезо- и диэлектрической керамики, твердых электролитов в топливных элементах, газоанализаторов и сенсоров, носителей катализаторов и сорбентов, пигментов и т.п. [5]. При этом наиболее высокими эксплутационными свойствами обладают метастабильные высокотемпературные модификации Zr02 (кубическая (С) и тетрагональная (Т)) для стабилизации которых, как правило, вводят добавки ионов Mg, Са, Sc, Y, РЗЭ [6].

Следует отметить, что введение стабилизирующих ионов не является универсальным, поскольку наряду с улучшением некоторых свойств (например, повышение термической устойчивости метастабильных фаз), часто происходит ухудшение других (например, снижение температуры плавления, изменение уровня прочности и вязкости Zr02 и т.д.) [7]. Это заставило исследователей вновь обратить внимание на разработку методов получения чистого Zr02 с сохранением (при нормальных условиях) высокотемпературных модификаций. При этом причины существования метастабильных фаз Zr02 при комнатной температуре неоднократно обсуждались в литературе и остаются спорными. В работах [8-10] излагался термодинамический подход, основанный на величине критического размера образующихся зародышей нанокристаллов Zr02, в работах [11-13] - на структурном соответствии между полимерной структурой аморфных гелей и образующихся кристаллических частиц Zr02, в работах [14-16] - на влиянии примесей (анионных дефектах). Кроме того, в случае ультрадисперсных (иано-) частиц было указано на возможность одновременного сосуществования в одной частице «поверхностной» -более высокотемпературной и «объемной» - более низкотемпературной фаз благодаря псевдоморфному сопряжению этих фаз [17]. Все это показывает, что выяснение условий существования высокотемпературных фаз в ультрадисперсном (нано-) диоксиде циркония требует получения дополнительных экспериментальных данных и построения на их основе новых модельных представлений.

Развитию новых физико-химических представлений об особенностях формирования, роста, строения, устойчивости наночастиц ZrOi посвящена данная работа.

Цель работы. Определение условий образования высокотемпературной фазы в НЧ Zr02 (без добавок) путем дегидратации аморфного гидроксида циркония, полученного нейтрализацией солей циркония, а также условий её сохранения при воздействии различных факторов (время, температура, давление); уточнение строения и параметров структуры НЧ ZrOi, развитие новых модельных представлений о механизме полиморфных превращений в НЧ Zr02.

Научная новизна работы. Впервые в рамках одного исследования выявлены закономерности формирования НЧ ZrC>2, определены условия образования тетрагональной фазы в них без добавок и особенности их структуры при различных температурах, а также способ сохранения наноструктур в компактированных материалах на их основе. Обнаружено, что частицы гидроксида циркония

Zr0x(0H)y-nH20, полученные нейтрализацией солей циркония, представляют собой t агрегаты первичных частиц размером 3 - 5 нм со структурой ближнего порядка, близкой к моноклинной (М) фазе. Впервые показано, что в процессе фазового перехода при повышении температуры происходит уменьшение размеров кристаллитов Zr02. Предложена феноменологическая модель, хорошо описывающая полученные закономерности образования, роста и фазовых превращений в системе «гидроксид - диоксид циркония».

Практическая ценность работы. Полученные результаты являются научной основой для изготовления нанокерамики с повышенными характеристиками па основе высокотемпературных фаз Zr02 без добавок ионов стабилизаторов. Определен метод (магнитно-импульсного) прессования, позволяющий получать компактированные материалы (таблетки) с сохранением тетрагональной фазы и нанометрового масштаба зерна исходного порошка Zr02.

На защиту в диссертации выносятся:

• условия формирования НЧ Zr02 путем термообработки гидроксидов 'циркония, полученных нейтрализацией различных солей циркония, и их влияния на состав, структуру и устойчивость образующихся высокотемпературных метастабильных фаз;

• результаты определения типа и параметров структуры НЧ Zr02 после получения при разных температурах, а также компактирования методами ультразвукового и магнитно-импульсного прессования;

• оболочечная модель строения НЧ Zr02 и её применение для описания процессов образования и фазовых переходов при изменении температуры, среды и под воздействием внешнего давления.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных сессиях МИФИ - 2002, 2003 и 2004; шестой Всероссийской (международной) конференции «Физикохимия ультрадиспсрсных (нано-) систем» (Россия, Томск, 19-23 августа 2002); Всероссийской конференции по новым функциональным материалам и экологии (Россия, Звенигород, 26 - 29 ноября 2002); Европейской конференции и выставке по новым материалам и их развитию «EUROMAT 2003» (Швейцария, Лозанна, 1 - 5 сентября 2003); международном междисциплинарном симпозиуме «Фракталы и прикладная синергетика» ФиПС-03 (Россия, Москва, 17-20 ноября 2003).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ. - Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы, включающего 158 наименований. Полный объем диссертации - 138 печатных страниц, в том числе, 85 стр. занимает текстовый материал, 40 стр. - рисунки и таблицы, 13 стр. - список литературы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Чжу Хунчжи

Выводы

1. Доказана экспериментально возможность и определены условия образования высокотемпературной тетрагональной фазы в ультрадисперсном (наноразмерном) порошке Zr02 без добавок химическим способом в две стадии -получением аморфного гидроксида циркония (в качестве прекурсора) нейтрализацией соли циркония (ZrCl4, ZrOCl2 или Zr0(N03)2) и последующим его термообработкой.

2. Обнаружено, что частицы гидроксида циркония Zr0x(0H)ynH20 являются агрегатами первичных наночастиц диаметром 3-5 нм, причем расположение атомов в них частично упорядочено — зафиксировано наличие кластеров со структурой ближнего порядка, подобного порядку моноклинной фазы. Предложена феноменологическая схема процесса образования частиц Zr0x(0H)y-nH20 как результат протекания процессов гидролиза и последующей поликонденсации (за счет оляции и оксоляции) с образованием полиядерных гидроксокомплексов циркония.

3. Установлено, что фазовый состав, структурные параметры, а также устойчивость образующихся наноразмерных частиц Zr02 зависят от характеристик прекурсора, определяемых типом исходных солей циркония и скоростью t нейтрализации в процессе его синтеза, а также от условий процесса термообработки (температура, время, среда). При прокаливании гидроксида циркония, синтезированного из Zr0(N03)2, наночастицы Zr02 начинают формироваться при более высокой температуре и они более устойчивы к фазовому превращению (образованием стабильной моноклинной фазы) по сравнению с образцами, полученными из ZrCl4 и ZrOCl2.

4. Показано, что зависимость размера кристаллитов и фазового состава образующихся наночастиц Zr02 от температуры синтеза имеет немонотонный характер. При термообработке прекурсора на воздухе при низких температурах (346°С) в течение 3 часов происходит образование однофазных частиц (Т-фазы) с размером ОКР 16 нм. Повышение температуры до 375-450°С приводит к увеличению размера ОКР Т-фазы до 20-30 нм, а также к появлению второй более стабильной для низких температур М-фазы, размер ОКР которой также растет до 31 нм, при этом увеличиваются микроискажения (до 0,32%) частиц. При повышении температуры до 500-700°С происходит перестройка структуры, при которой одновременно уменьшаются размеры ОКР обеих фаз (Т до 12 нм, М до 16 нм), а также микроискажения. Дальнейшее повышение температуры до 700-1000°С приводит к увеличению содержания и росту размера ОКР (до 30 нм) М-фазы, которая становится доминирующей.

5. Увеличение времени термообработки прекурсора до 100 часов позволяет снизить температуру начала формирования нано-частиц Zr02 (Т-фаза с размером ОКР 11 нм) до 280°С. Повышение температуры наночастиц Zr02, полученных при низкой температуре, приводит к фазовым превращениям из Т-фазы в две Т+М и затем к одной М-фазе. Проведение термообработки в вакууме существенно расширяет температурный диапазон (поднимает верхнюю границу - до 800°С) существования частиц высокотемпературной Т-фазы.

6. Предложен способ получения нанокерамики Zr02 без добавок с помощью импульсного прессования. Экспериментально опробовано ультразвуковое и магнитно-импульсное компактирование ультрадисперсных (нано-) порошков тетрагонального диоксида циркония, при котором изменяются фазовый состав и структурные параметры, но частично сохраняется высокотемпературное фазовое состояние, а размер кристаллитов, изменяясь с 25-30 нм до 15-20 нм, остаётся в пределах нанокристаллического диапазона (<100 нм). Показано, что совмещение процессов термообработки гидроксида циркония (в вакууме) и магнитно-импульсного прессования позволяет полностью сохранить высокотемпературную тетрагональную фазу Zr02 с размером зерна (кристаллитов) < 30 нм.

7. Развита оболочечная модель строения наночастицы, основанная на псевдоморфном сопряжении её ядра, состоящего из более стабильной (М-)фазы, и оболочки, состоящей из более высокотемпературной (Т-) фазы. С увеличением воздействия внешних условий (температуры или давления) и в результате этого роста микроискажений на границе между ядром и оболочкой до критического уровня происходит перестройка структуры частицы, в результате которой происходит отслоение и распад оболочки наночастицы на несколько новых папочастиц с уменьшенными размерами кристаллитов, в которых с повышением температуры или давления повторяется описанный выше процесс роста кристаллитов и фазовых превращений с образованием стабильной М-фазы в конце процесса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Чжу Хунчжи, 2004 год

1. Пструиии В.Ф. Рябев Л.Д. Состояние и перспективы развития проблемы «ультрадисперсные (нано-) системы». // Физикохимия ультрадисперсных систем: сборник научных трудов IV всероссийской конференции. М.: 1999, С. 18-22.

2. Societal implications of nanoscience and nanotechnology. Edited by M.C. Roco and W.S. Bainbridgc. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/Boston/London, 2001, 3701. P;

3. Морохов И.Д., Петинов В.И., Трусов Л.И., Петрунин В.Ф. Структура и свойства малых металлических частиц. // Успехи физических наук. 1981, Т. 133, Вып. 4. С. 653-692.

4. Rittner M.N. Market analysis of nanostructured materials: new data. // Proc. Of the Conf. On Fine, ultrafine and nano particles new technologies, emerging applications and new markets. Chicago, Illinois, USA, Oct. 14-17, 2001, P. 1-13.

5. Рутмаи Д.С., Торопов Ю.С., Плинер С.Ю., Неуймин А.Д., Полежаев Ю.М. Высокоогнеупорные материалы из диоксида циркония. М.: Металлургия, 1985, 130 с.

6. Химия и технология редких и рассеянных элементов. // Под. ред. Большакова К.А. М.: Высшая школа, 1976, Т.2, С. 279-306.

7. Капинович Д. Ф. Диоксид циркония: Свойства и применение. // Порошковая металлургия. 1987, № 11, С. 98-103.

8. Garvie R.C., "Ocurrence of Metastable Tetragonal Zirconia as a Crystallite Size Effect", J.Phys.Chem., 1965, Vol. 69, № 4, P. 1238-1243.

9. Clearfield A. The mechanism of hydrolytic polymerization of zirconyl solutions. // J. Mater. Res., 1990, Vol. 5, № 1, P. 161-162.

10. Livage J., Doi K., Mazieres C. Nature and thermal elolution of amorphous hydrated zirconium oxide. // J. Am. Ceram. Soc., 1968, Vol. 51, № 6, P. 349-353.

11. M.Boknimi, Morales A., Novaro O., et. Al. The effect of sulfating on the crystalline structure of sol-gel zirconia nanophases. // Proc. MRS, Nanophasc and nanocomposite materials II, Boston, Massachusetts, U.S.A. Dec. 2-5, 1996, Vol. 457, P. 51-56.

12. Boknimi, Morales A., Novaro O., et. AI. Nanocrystalline tetragonal zirconia stabilized with yttrium and hydroxyls. // The Fourth International Conf. on Nanostructured Materials, 1999, Vol. 12, № 1-4, P. 593-596.

13. Олейников H.H., Пентин И.В., Муравьева Г.П., Кецко В.А. Исследованиеtмстастабильных высокодисперсных фаз, формируемых па основе Zr02. // ЖНХ, 2001, Т. 46, №9, С. 1413-1420.

14. Бурхапов А.В., Ермолаев А.Г., Лаповок В.Н., Петрунин В.Ф., Трусов Л.И. Псевдоморфизм и структурная релаксация в малых частицах. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1989, Т. 7, С. 51 58.

15. Хокинг М., Васантасри В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия. М.: Мир, 2000,516 с.

16. Ban Лиисынь. Специальные керамики. Выпуск 1. Китай чжоннань. промышл. Универс, 1994,525 с.

17. Аксенов Е.М., Ветерников Н.Н., Чуприпа Н.С., Рябикин В.В. Агрохимическое игорно-рудное сырьё на рубеже XXI в. 2000, 9с. (Смотрите: http://www.geoinform.ru/mrr.files /issues/articles/akse5-00.html).

18. Hedrick J.B. Zirconium and hafnium. // U.S. geological survey minerals yearbook, 1994-2003. (Смотрите: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/ zirconium/).

19. Iledrick J.B. Zirconium and hafnium. // U.S. geological survey, mineral commodity summaries, 1996-2003. (Смотрите: http://minerals.usgs.gov/ minerals/pubs/commodity/zirconium/).

20. Hedrick J.B. Metal Prices in the United States through 1998- Zirconium. 1998. (Смотрите: http://minerals.usgs.gov/ minerals/pubs/commodity/zirconium/).

21. Огнеупорные материалы в Японии. Пол редакции комиссии японских огнеупорных материалов. 1986, 349 с.

22. Ван В. Технология огнеупорных материалов. Пекин: Металлургия, 1984, 318 с.

23. Рутман Д.С., Маурин А.Ф., Торопов Ю.С. и др. Взаимодействие огнеупоров с металлами и шлаками: Тр. Восточного ин-та огнеупоров. М.: Металлургия, 1976, Вып. 17, С. 84-91.

24. Кислый Г1.С., Бадан А.Х., Киндышева B.C. и др. Высокотемпературные неметаллические нагреватели. Киев: Наукова думка, 1981, 160 с.

25. Козик В.В., Борило Л.П., Шульпеков A.M. Синтез, фазовый состав и оптические характеристики тонких пленок системы Zr02-Y203. // Неорганические материалы, 2001, Т. 37, № 1, С. 56-59.

26. Грязнов Р.В., Борило Л.П., Козик В.В., Шульпеков A.M. Тонкие пленки на основе Si02 и Zr02, полученные из растворов. // Неорганические материалы, 2001, Т. 37, №7, С. 823-831.

27. Harvey N.T., Guruswamy S. High temperature sputtering of fully stabilized Zr02 coating on ceramic substrates. // The University of Utah's journal of undergraduate research, 1994, Vol. 5, № 1, P. 11-18.

28. Qi H.J., Huang L.H., Yuan J.M., Cheng C.F., Shao J.D., Fan Z.X. Dynamic scaling in growth of Zr02 thin films prepared by electronic beam evaporation. // Chinese Phys. Lett., 2003, № 20, P. 709-712.

29. Suzuki M., Sodeoka S., Inoue Т., Ueno K., Oki S., Shimosaka K. Fabrication of dense zircon coating by plasma spray. // Proc. of the 16th Int. Japan-Korea Seminar on Ceram., 1999, P. 97-101.

30. Kazuo U., Satoshi S., Masato S., Takahiro I. and Yoshihiro S. High performance tthermal barrier coating. // Proc. Third International Symposium on Japanese National Project for Super/Hyper-sonic Transport Propulsion System, 1999, P. 179.

31. Сплошное Д., Крылов А. Мал датчик, да дорог. // Журнал "АБС-авто", 2000, 7.(смотрите веб сайт: http://abs.msk.ru/abs/doc/07 00 DATCIIIK.shtml).

32. Давтян O.K. Проблема непосредственного превращения химической энергии топлива в электрическую. М.: Изд-во АН СССР, 1947, 150 с.

33. Худяков С.А., Поспелов B.C. // Наука и жизнь. 1990, № 9, С. 60-65.

34. Bieberle A., Gauckler L.J. State-space modeling of the anodic SOFC system Ni, H2 -H20.YSZ. // Solid State Ionics, 2002, Vol. 146, P. 23-41.

35. Bieberle A., Meier L. P., Gauckler L. J. The electrochemistry of Ni pattern anodes used as solid oxide fuel cell model electrodes. // Journal of The Electrochemical Society, 2001, Vol. 148, № 6, P. 646-656.

36. Bieberle A., Gauckler L.J. Reaction mechanism of Ni pattern anodes for solid oxide fuel cells. // Solid State Ionics, 2000, Vol. 135, P. 337-345.

37. Will J., Mitterdorfer A., Kleinlogel C., Perednis D., Gauckler L.J., Fabrication of thin electrolytes for second-generation solid oxide fuel cells. // Solid State Ionics, 2000, Vol. 131, № 1-2, P. 79-96.

38. Mitterdorfer A., Gauckler L.J. Reaction kinetics of the Pt, 02 (g)c-Zr02 system: precursor-mediated adsorption. // Solid State Ionics, 1999, Vol. 120, № 1-4, P. 211225.

39. Bohac P., Gauckler L. Chemical spray deposition of YSZ and GCO solid electrolyte films.//Solid State Ionics, 1999, Vol. 119, P. 317-321.

40. Mitterdorfer A., Gaucklcr L.J. // Identification of the reaction mechanism of the Pt, 02 (g)yttria-stabilized zirconia system. // Solid State Ionics, 1999, Vol. 117, № 3-4, P*. 187-217.

41. Коровин H.B. // Изв. РАН. Энергетика, 1997, № 9, С. 49-65.

42. Mugnicry X., Chafik Т., Primet М., Bianchi D. Characterization of the sites involvedin the adsorption of CO on Zr02 and Zn0/Zr02 methanol synthesis aerogel catalysts.

43. Catalysis Today, 1999, Vol. 52, P. 15-22. /

44. Yasutaka Nagai, Takamasa Nonaka, Akihiko Suda, Masahiro Sugiura. Structure analysis of Ce02 -Zr02 mixed oxides as oxygen storage promoters in automotive catalysts research. // R&D Review of Toyota CRDL, Vol. 37 № 4, P. 20-27.

45. Fernandez-Garcia M., Martinez-Arias A., Iglesias-Juez A., Belver C., Hungria А. В., Conesa J. C., Soria J. Structural characteristics and redox behavior of Ce02-Zr02/Al203 supports. //Journal of Catalysis, 2000, Vol. 194, P. 385-392.

46. Zeng II. C. Monoclinic Zr02 and its supported materials Co/Ni/Zr02 for N20 decomposition. //J. Mater. Res., 1996, Vol. 10, № 3, P. 545.

47. Filser F., Kocher P., Weibel F., Luthy H„ Scharer P., Gauckler L.J. Reliability and strength of all- ceramic dental restorations fabricated by direct ceramic machining (DCM). // International journal of computerized dentistry, 2001, № 4, P. 89-106.

48. Riegcr W., Weber W. Experience on zirconia ceramic femoral heads. // Report of Co. Metoxit AG, Switzerland.

49. Little D.A., Crocker J.J. Clinical use of a new metal-frcc restorative technology. (http.V/dt.dicmarketing.com/mod/forum/discuss.php?d=33.)

50. Chevalier J., Drouin J.M., Cales В. Low temperature ageing behavior of zirconia hip joint heads. // Bioceramics, Edited by Sedel L.and Rey C., 1997, Vol. 10.

51. Gargini P. Enlightenment beyond classical CMOS. // Industry strategy symposiums US, 2002, 82 p.

52. Doyle В., Arghavani R., Barlage D., Datta S., Doczy M., Kavalieros J., Murthy A.,

53. Chau R. Transistor elements for 30nm physical gate lengths and beyond. // Inteltechnology journal-Semiconductor technology and manufacturing, 2002, Vol. 6, P.42.54. i

54. Chang J.P., Lin Y.S. Highly conformal Zr02 deposition for dynamic random access memory application. // J. Appl. Phys., 2001, Vol. 90, № 6, P. 2964-2969.

55. Куликов Б.Ф. Словарь камней самоцветов. (См.: http://isragold.com/writer/ view.asp?ID=723).

56. IIerdrick J.B. Zirconium and hafnium. // U.S. geological survey minerals yearbook, 2001, 10 p. (См.: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commoditv/zirconium/).

57. Куликов И.О. Термическая диссоциация соединений. М.: Металлургия, 1966, 250 с.

58. Торопов Н.А., Барзаковский В.П. Высокотемпературная химия силикатных и других окиспых систем. 1И.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963,258 с.

59. Стародубцев С.В., Тимохин Ю.М. ЖТФ, 1957, Т. 19, № 6, С. 1949.

60. Ackermann R.S., Thorn R.I. Progr. Oeram. Papers at the 18th Internal. Congress of pure andappl. Chem., 1961, P. 49.

61. Полубояринов Д.Н., Лукин E.C. Высокоогнеупорные материалы/Под ред. Пояубояринова Д.И., Рутмана Д.С. М.: Металлургия, 1966, С. 5-20.

62. Рутман Д.С., Щстникова И.Л., Келарева Е.И. и др. Огнеупоры, 1968, № 1, С. 49-52.

63. Рутман Д.С., Щетникова И.Л., Игнатова Т.О. и др. Сб. науч. тр. ВостИО, №9. Свердловск: Кн. изд-во, 1969, С. 192.

64. Физико-химические свойства окислов: Справочник. М.: Металлургия, 1969, 455 с.

65. Эллиот Д.Ф., Глайзер М., Рамакришна В. Термохимия сталеплавильных процессов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1969,252 с.

66. Ван Линсынь. Специальные керамики. Вып. 1, 1994, С. 143-148.

67. Акимов Г.Я., Тимченко В.М. Влияние предварительного нагружения на вязкость разрушения керамики Zr02-(3,4)mol.%Y203. // Журнал техническойфизики, 2001, Т. 71, Вып. 1, С. 131-133. §

68. Акимов Г.Я., Тимченко В.М. Влияние скорости нагружения па механические свойства поликристаллов твердого раствора Zr02-3mol.%Y203. // Физика твердого тела, 1997, Т. 39, № 5, С. 880-884.

69. Гу Лидэ. Специальные огнеупорные материалы. Вып. 1, 1982, С. 124.

70. Фреберг А.К., Бабус С.В. Высокоогнеупорные материалы. // Перевод. Чжоным Сианцзоном. Металлугиадат. 1956, С. 249.

71. Grot Arnold S., Martyn Joanne К. Amer. Ceram. Soc. Bull., 1981, Vol. 60, № 8, P. 807-811.

72. Thin Solid Films, 1978, Vol. 53, № 2, P. 259-269.

73. Маргулис O.M., Стовбур A.B., Басалова Г.К. Сб. научи. Трудов УкрНИИО, Харьков: Кн. изд-во, 1960, С. 153-171.

74. Gupta Т.К., Lange F.f., Bechtold I.H. J. Mater. Sci., 1978, Vol. 13, № 7, P. 14671470.

75. Rice R.W. McKinney K.R., Ingel R.P. J. Amer. Ceram. Soc., 1981, Vol. 64, № 12, P. 175-177.

76. Torre I.R., Rancoule G. Ind. ceram., 1981, № 6, P. 415-41.

77. Mueller I.I. Amer. Ceram. Soc. Bill., 1982, Vol. 61, № 5, P. 588-590.

78. Pirter D.L., Heuer A.H. J. Amer. Ceram, Soc., 1977, Vol. 60, № 3-4, P. 183-184.

79. Bansal G.K., Heuer A.H. J. Amer. Ceram. Soc., 1975, Vol. 58, № 5-6, P. 235-236.84.kahashi Т. Physics of electrolytes, v. 2. London New-York: Academic Press, 1982, P. 989.

80. Anthony A.M. Ind. ceram., 1975, № 686, P. 483-487.

81. Физика электролитов: Пер. с англ. Под ред. Хладека.Д.Ж./М.: Мир, 1978, 555 с.

82. Кофстад П. Отклонение от стехиометрии, диффузия и электропроводность в простых окислах металлов: Пер. с англ. М.: Мир, 1974, 396 с.

83. Коллонг Р. Нсстехиомстрия: Пер. с франц. М.: Мир, 1974, 288 с. 89.0bagashi Н., Keido Т. Solid state chemistry of Eucrg. conversion and stor./

84. Geodenough J.B., Stanley M. Eds. Wittingham, Washington, 1977, P. 316.

85. Chodhury C.B., Maiti H.S., Subbarao E.C. Solid electrolyte and their applications. Eds. Plenum Press, New-York-and London, 1980, P. 1.

86. Etsell Т.Н., Flengas S.N. Chemical Reviews, 1970, Vol. 70, № 3, P. 339.

87. Литовский Е.Я., Пучкелевич H.A. Теплофизические свойства огнеупоров: Справочник. М.: Металлургия, 1982, С. 152.

88. Шахтин Д.М., Печенежский В.И., Караулов А.Г. и др. Огнеупоры, 1982, №5, С. 16-20.

89. Г1оиильский Р.Я., Пивинский Ю.Е. Прессование порошковых керамических масс. М.: Металлургия, 1983, С. 176.

90. Даукнис В.И., Казакявичус К.А., Праицклявичус Г.А. и др. Исследование термической стойкости огнеупорной керамики. Вильнюс: Минтис, 1971, С. 150.

91. Бакунов B.C., Балкевич B.JI., Власов А.С. и др. Керамика из высокоогнеупорных окислов / Под ред. Полубояринова Д.П. и Попильского Р.Я. М.: Металлургия, 1977, С. 304.

92. Elmar Ritter, Appl. Opt. 1976, Vol. 15, № 10, P. 2318.

93. F. Stetter, R. Esselborn, N. Harder, M. Fritz, and P. Tolles, Appl. Opt. 1976, Vol. 15, № 10, P. 2315.

94. Кулькова C.E., Мурыжникова O.H. Электронная структура и оптические свойства диоксида циркония. // Неорганические материалы, 2000, Т. 36, № 1, С. 45-50.

95. Сальников В.В. Влияние F-центров на оптические и адсорбционные свойства легированных кристаллов Zr02. // Неорганические материалы, 2001, Т. 36, № 5, С. 582-587.

96. French R.H., Glass S.J., Ohuchi F.S., Xu Y.N., Ching W.Y. Experimental and theoretical determination of the electronic structure and optical properties of three phases of Zr02, // Physical review B, 1994, Vol. 49, № 8, P. 5133-5142.

97. Feng X., Harris R. A review of ceramic nanoparticle synthesis. // Proc. Of the Conf. On Fine, ultrafine and nano particlcs new technologies, emerging applications and new markets. Chicago, Illinois, USA, Oct. 14-17, 2001, P. 75-90.

98. Помогайло А.Д., Розенберг A.C., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. М.: Химия, 2000, 672 с.

99. Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. JI.: Химия, 1974,656 с.

100. Вассерман И.М. Химическое осаждение из растворов. JI.: Химия, 1980, 208 с.

101. Попов В.В. Образование дисперсных систем оксидов, оксигидроксидов, и гидроксидов элементов. М.: НИИТЭХИМ, 1991, Вып. 7 (309). 79 с.

102. Горшков B.C., Савельев В.Г., Федоров Н.Ф. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. М.: Высш. шк., 1988,400 с.

103. Matievic E. Preparation and Properties of Monodispersed Colloidal Metal Hydrous Oxides.//Pure Appl. Chem., 1978, Vol. 50, №9-10, P. 1193-1215.

104. Clearfield Л. Crystalline Hydrous Zirconia. // Inorg. Chem., 1964, Vol. 3, № 1, P. 146- 148.

105. Чалый В.П. Гидроокиси металлов. Киев : Наукова думка, 1972, 158 с.

106. Горохова Е.В., Назаров В.В., Медведкова Н.Г., Каграманов Г.Г., Фролов Ю.Г. Синтез и свойства диоксида циркония, полученного гидролизом его оксихлорида. // Коллоидн. ж., 1993, Т. 55, № 1, С. 30-34.

107. Uchigama К., Ogihara Т., Ikemoto Т., Kato М. Preparation of Monodispersed Y-doped Zr02 Powders. // J. Mater. Sci., 1987, № 22, P. 4343 4347.

108. Denkcwicz Jr. R.P., TenHuisen K.S. Hydrothermal crystallization kinetics of m-Zr02 and t-Zr02. // J. Mater. Res., 1990, Vol. 5, № 11, P. 2698-2705.

109. Blesa M.A., Maroto A.J.G., Passaggio S.I. et. Al. Hydrous zirconium dioxide: interfacial properties, the formation of monodisperse spherical particles, and its crystallization at high temperatures. // J. Mater. Sci., 1985, Vol. 20, № 12, P. 46014609.

110. Глушкова В.Б., Щербакова JI.Г. О механизме кристаллизации аморфного гидроксида циркония. //ДАН СССР, 1971, Т. 197, № 2, С. 377-380.

111. Рейтен Х.Г. Образование приготовление и свойства гидратированной двуокиси циркония. // Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. М.: Мир, 1973, С. 332-384.

112. Srinivasan R., Harris М.В., Simpson S.F., De Angelis R.J., Davis B.H. Zirconium oxide crystal phase: The role of the pi I and time to attain the final pH for precipitation of the hydrous oxide. // J. Mater. Res., 1988, Vol. 3, № 4, P. 787-797.

113. Chang H.L., Shady P., Shih W.H. Effect of sodium on crystallite size and surface area of zirconia powders at elevated temperatures. // J. Am. Ceram. Soc., 2000, Vol. 83, №8, P. 2055-2061.

114. Devi S., Ming L., Manghnani M. J. Am. Ceram. Soc., 1987, Vol. 70, P. 218.

115. Bondars В., Heidemane G., Grabis J., Laschke K., Boysen H., Schneider J., Frey F. Powder diffraction investigations of plasma sprayed zirconia. // Journal of Materials Science. JMTSA, 1995, Vol. 30, P. 1621-1625.

116. Katz, J. Am. Ceram. Soc., 1971, Vol. 54, P. 531.

117. Белоус А.Г., Пашкова E.B., Макаренко Л.Н., Хомепко Б.С., Васильев А.Д. Фазовые превращения при термообработке гидроксидов ZrO(OH)2, FeOOH и Y(OH)3. // Неорганические материалы, 2001, Т. 37, № 3, С. 314-319.

118. Lajavardi М., Kenney D.J., Lin S.H. Time-resolved phase transitions of thenanocrystalline cubic to submicron monoclinic phase in zirconia. // J. Chin. Chem. *

119. Soc., 2000, Vol. 47, № 5, P. 1043-1053.

120. Шень П. и др. Неорганическая химия, 1998, Т. 8, С. 103-106.

121. Shukla S., Seal S., Vij R., Bandyopadhyay S. Polymer surfactant incorporated ceramic oxide nanoparticles. //Rev. Adv. Mater. Sci., 2003, Vol. 4, № 1, P. 1-9.

122. Белоус Л.Г., Пашкова E.B., Макаренко A.H., Хоменко Б.С., Пишай И.Я. Влияние условий синтеза на процесс формирования дилксида циркония, стабилизированного итрием. // Неорганические материалы, 1997, Т. 33, № 12, С. 1469-1474.

123. Suzuki М., Sodcoka S., Inoue Т., Ueno К., Oki S., Shimosaka К. Fabrication of dpnse zircon coating by plasma spray. // Proc. of the 16th Int. Japan-Korea Seminar on Ceram., 1999, P. 97-101.

124. Garvie R.C., Swain M.V. Thermodynamics of the tetragonal to monoclinic phase transformation in constrained zirconia microcrystals. // J. Mater. Sci., 1985, Vol. 20, P. 1193-1200.

125. Coughlin J.P. and King E.G. J. Am. Chem. Soc., 1950, Vol. 72, P. 2262.

126. Шевченко В.Я., Глушкова В.Б., Панова Т.И., и др. Получение ультрадисперсных порошков тетрагонального твердого раствора в системе Zr02-Ce203. // Неорганические материалы, 2001, Т. 37, № 7, С. 821-827.

127. Moles P.J., Ikeda М., Norman С.J. Development of high surface area zirconia supports for environmental catalysts. // Science and technology in catalysts, 1994, 4 p.

128. Сухарев Ю.И., Руднева B.B., Стексов A.M. Особенности полимеризации гидроксида циркония, формирующегося в процессе дегидратации. // Изв. АН СССР. Сер. Неорган. Матер., 1986, Т. 22, № 5, С. 787-790.

129. Ardizzone S., Bassi G. and Liborio G. Preparation of crystalline zirconia powders. Characterization of the bulk phase and interfacial behaviour. // Colloids and surfaces, 1990, Vol. 51, P. 207-217.

130. Guo X. In situ monitoring of the low temperature degradation of tetragonal zirconia with impedence spectroscopy. // Advanced engineering materials, 2002, № 9, P. 604-607.

131. Xie S.B., Iglesia E., Water-assisted tetragonal-to-monoclinic phase transformation of Zr02 at low temperatures. // Chem. Mater., 2000, Vol. 12, № 8, P. 2442-2447.

132. Li J.F., Watanabe R. Phase transformation in Y203-partially-stabilized Zr02 /polycrystals of various grain sizes during low-temperature aging in water. // Journal of the american ceramic society, 1998, Vol. 81, № 10, P. 2687-2778.

133. Петрунин В.Ф. Ультрадисперсные системы шаг к материалам будущего. // Журнал Всес. Хим. О-ва им. Д.И. Менделеева, 1991, Т. 36, № 2, С. 131—132.

134. Чжан Лидэ, Моу Димэй. Наноматериалы и наноструктура. Пекин: изд. Наука, 2001, 525 с.

135. Петрунин В.Ф., Андреев Ю.Г., Миллер Т.Н., Грабис Я.П., Ермолаев А.Г., Зеленюк Ф.М. Структурные искажения ультрадисперсных порошков нитрида титана. // Порошковая металлургия, 1984, № 8, С. 12—15.

136. Бурханов А.В., Непийко С.А., Петрунин В.Ф., Хофмайстер X. Изменение периода решетки в приповерхностной области малых частиц золота. // Поверхность Физика, химия, механика, 1985, № 9, С. 130-134.

137. Петру ним В.Ф. Особенности структуры УДС. // Физикохимия ультрадисперсных систем: сборник научных трудов IV всероссийской конференции. М.: 1999, С. 149-155.

138. Хасанов O.JI., Похолков Ю.П., Соколов В.М., Двилис Э.С., Бикбаева З.Г.,

139. Полисадова В.В. Изготовление конструкционной циркониевой нанокерамики сприменением ультразвукового прессования ультрадисперсных порошков. //

140. Физикохимия ультрадисперсных систем: сборник научных трудов IVвсероссийской конференции. М.: 1999, С. 308-313. t

141. Иванов В.В. Получение паиоструктурных керамик с использованием импульсных методов компактировапия порошков. // Физикохимия ультрадисперсных систем: сборник научных трудов IV всероссийской конференции. М.: 1999, С. 271-276.

142. Иоздрин А.А., Иванов В.В. Динамические адиабаты мягкого импульсного сжатия наноразмерных керамических порошков. // Физикохимия ультрадисперсных систем: сборник научных трудов IV всероссийской конференции. М.: 1999, С. 277-280.

143. Иванов В.В., Паранин С.Н., Вихрев А.Н., Ноздрин А.А. Эффективность динамического метода уплотнения наноразмерных порошков.// Журнал материаловедения, 1997, № 5, С. 49-55.

144. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов. Под редакцией Г. Камминса и Э. Пайка. М: Издательство Мир. 1978.

145. I. К. Yudin, G. L. Nikolaenko, V. I. Kosov, V. A. Agayan, M. A. Anisimov, and J. V. Sengers. A Compact Photon-Correlation Spectrometer for Research and Education. // Int. J. Therm., 1997, Vol. 18, № 5, P. 1237-1248.

146. Du Pont Thermal Analysis Technical Literature. Printed in U.S.A. Instrument1. System DuPont, 1987. t

147. Горелик C.C., Скаков Ю.А., Расторгуев JI.H. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: МИСИС, 2002, 357с.

148. Прибор и методы физического металловедения. Под редакцией Вейнберга Ф., М.: «Мир», 1974, Т. 2, С. 9-64.

149. Быков В.А. Приборы и методы сканирующей зондовой микроскопии для исследования и модификации поверхностей-докторская диссертация. М.: 2000, 393 С.

150. Smyscr В.М., Connelly J.F., Sisson R.D., Provenzano V. Heat treatment of nanocrystallinc AI203-Zr02. // Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, Vol. 457, P. 335340.

151. Дай Сямин, Ай Дэшен, Ли Чипфэн. Исследование нанопорошка Zr02 в процессе термообработки. // Технология порошков в Китае. 2001, Т. 7, № 5, С. 10-14.