Получение и свойства керамики на основе наноразмерных порошков оксида алюминия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.06, кандидат технических наук Федорова, Елена Николаевна

• Федорова, Елена Николаевна
• кандидат технических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат технических наук Федорова, Елена Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. Анализ состояния вопроса по получению и свойствам керамики на основе порошков оксида алюминия

Физические свойства наноразмерных порошков оксида алюминия, зависимость свойств от способа получения

1.2. Взрывной метод синтеза наноразмерных порошков оксида алюминия

1.3. Свойства полиморфных модификаций оксида алюминия и фазовые переходы в системе гидроксид-оксид алюминия

1.4. Нанострзтаурная керамика на основе порошков оксида алюминия, технологические режимы получения, свойства 2]

1.5. Керамика на основе бимодальных смесей порошков

1.6. Порошковые продукты Гданоземного производства, перспективы использования, свойства '

1.7. Методики определения механических свойств керамики

1.8. Выводы. Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. Методики исследования исходных порошков и керамических материалов

2.1. Методики исследования порошков оксида алюминия

2.2. Методики исследования физико-механических свойств и микроструктуры керамических материалов

2.3. Комплексная методика исследования физико-механических свойств керамики на основе бимодальных смесей порошков, включающая построение гистограмм микротвердости

2.4. Оценка трещиностойкости по параметрам индентирования поверхности

2.5. Оценка ошибок измерений

2.6. Выводы

ГЛАВА 3. Комплексное исследование свойств порошков оксида алюминия

З.Г Физико-химические свойства наноразмерных порошков оксида алюминия, синтезированных взрывным методом

3.2. Особенности фазового состава наноразмерных порошков оксида алюминия взрывного синтеза

3.3 Исследование стабильности фазового состава, размерных и морфологических характеристик наноразмерных порошков оксида алюминия при температурном и ударно-волновом воздействии

3.4. Исследование фазовых переходов в оксиде алюминия при ударно-волновом воздействии 61 3.4.1. Характеристики порошка и последовательность фазовых переходов при температурном воздействии 62 ЗА.2. Изменение последовательности фазовых переходов в оксиде алюминия при ударно-волновом воздействии

3.5. Физико-химические свойства побочных порошковых продуктов глиноземного производства

3.5.1. Физико-химические свойства исходной пыли

3.5.2. Физико-химические свойства глубокопрокаленного мелкодисперсного порошка «Оксидал-ГМ»

3.6. Физико-химические свойства порошка Р1728В

3.7. Порошки А120з-2г02(У20з), метод получения и свойства

3.8. Технологические испытания и подготовка порошков

3.9. Выводы

ГЛАВА 4. Получение керамики на основе наноразмерных порошков оксида алюминия с использованием взрывного компактирования

4.1. Исходные материалы и схема эксперимента.

4.2. Закономерности формирования структуры керамики на основе наноразмерных порошков AI2O3, А120з-2г02(У20з) при различных параметрах взрывного компактирования 81 4.3 Определение режимов спекания, способствующих сохранению мелкозернистой структуры 94 4.4. Выводы

ГЛАВА 5. Получение и исследование физико-механических свойств керамики на основе бимодальной смеси порошков оксида алюминия. Разработка технологических режимов ползАения керамики на основе порошка «Оксидал-ГМ»

5. 1. Получение и исследование физико-механических свойств керамики на основе бимодальных смесей порошков

5.1.1. Бимодальная керамика из смеси порошков AI2O3 (P172SB) и наноразмерного AI2O3 взрывного синтеза

5.1.2 Смешивание исходных порошков. Особенности микроволнового спекания керамики

5.1.3. Исследование физико-механических свойств и определение оптимального содержания наноразмерной фракции

5.2. Разработка технологических режимов изготовления инстрзлиентальной и коррозионно-стойкой корундовой керамики из порошка «Оксидал-ГМ»

5.3. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и свойства керамики на основе наноразмерных порошков оксида алюминия»

Керамика на основе оксида алюминия благодаря уникальному сочетанию физико-механических свойств имеет широкий спектр применения. Преимуш;ествами использования данного материала в технике являются высокие показатели твердости, износостойкости, диэлектричесюйх свойств, способность к эксплуатации в условиях воздействия высоких температур и коррозионно-активных сред.

Однако керамика является хрупким материалом, ее применению зачастую препятствуют сложность формирования однородной бездефектной структуры, низкое сопротивление распространению трещин. Поэтому для достижения высоких физико-механических свойств керамики необходим поиск новых технологических решений и подходов к выбору исходных материалов.

Значительное улучшение свойств керамики обеспечивается формированием мелкозернистой высокопрочной структуры материала. Перспективным в этом плане является применение наноразмерных порошков, необычные свойства которых, обусловленные наличием избыточной поверхностной энергии, могут быть эффективно использованы в технологических процессах.

К началу 90-х годов отечественные исследования позволили разработать около 20 способов получения ультрадисперсных (нано-) материалов, выявить основные особенности их структуры и свойств [Г. Разработанный авторами [2] взрывной метод позволяет синтезировать наноразмерные порошки оксидов металлов с уникальными характеристиками.

Однако, вследствие сильного межчастичного взаимодействия, повышенной способности к агломерированию и высокого содержания адсорбированных газов, создание плотных и однородных компактов из нанопорошков обычными методами порошковой технологии затруднено.

Причиной плохой прессуемости наноразмерных порошков оксида алюминия является также высокая твердость материала. В этой ситуации обосновано применении высокоинтенсивных импульсных методов компактирования, одним из которых является взрывной метод.

Особенности поведения наноразмерных порошков при нагреве, выражающиеся в эффектах зонального обособления, неравномерной усадки, процессах рекристаллизации, которые могут приводить к значительному росту зерен, обуславливают необходимость определения режимов спекания, благоприятствующих сохранению однородной мелкозернистой структуры.

Повысить качество керамики можно также благодаря использованию наноразмерного оксида алюминия в качестве тонкой фракции в смесях с крупнокристаллическими порошками. При условии оптимизации составов достигается повышение плотности зшаковки частиц в объеме компакта. Различное поведение порошков при спекании бимодальной керамики позволяет прогнозировать повышение трещиностойкости за счет формирования структуры, препятствующей распространению трещин.

Представляет интерес использование побочных порошковых продуктов глиноземного производства в качестве крупной фракции в бимодальных смесях порошков, а также для производства инструментальной и коррозионно-стойкой керамики.

Таким образом, исследования по получению керамики на основе наноразмерных порошков оксида алюминия с высокими физико-механическими свойствами является актуальными.

Работа состоит из пяти глав, каждая из которых разбита на разделы и заканчивается выводами, заключения, списка используемой литературы, включающего 144 наименования. Работа изложена на 143 страницах, включая 47 рисунков, 14 таблиц и 4 приложения.

В первой главе приведен анализ состояния вопросов, рассматриваемых в диссертационной работе.

Во второй главе обоснован выбор методик исследования используемых порошков и керамических материалов, полученных на их основе. Предложена комплексная методика применительно к бимодальным керамикам на основе смеси порошков, позволяющая оценить влияние размерной неоднородности исходной смеси на физико-механические свойства.

Третья глава посвящена исследованию свойств порошков оксида алюминия, используемых для получения керамики, а также особенностей поведения наноразмерного порошка А12О3 взрывного синтеза при температурном и ударно-волновом воздействии различной интенсивности.

В четвертой главе проведен комплекс исследований по получению керамик на основе наноразмерных порошков А12О3, А12Оз-2г02(У20з), определению режимов взрывного компактирования и условий спекания полученных компактов, способствующих формированию однородной мелкозернистой структуры материала с высокими значениями микротвердости.

В пятой главе приведены результаты исследования по получению бимодальной керамики на основе смеси порошков оксида алюминия, разработке оптимальных составов и технологических режимов, обеспечивающих повышение трещиностойкости материала, а также исследования по разработке технологических режимов изготовления корундовой керамики на основе порошка, являющегося побочным продуктом глиноземного производства

По материалам диссертации опубликовано 11 работ.

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на V Всероссийской конференции «Физикохимия ультрадисперсных систем», Екатеринбург, 2000 г.; Международной конференции «Фазовые переходы и нелинейные явления в конденсированных средах» Махачкала, 2000 г.; Межрегиональной конференции с международным участием

Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы», Красноярск, 1998, 1999 г.; III Всероссийской назАно-практической конференции «Решетневские чтения», Красноярск, 1998, 1999 г.; Всероссийской научно-практической конференции с междзшародным участием «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов», Красноярск, 1999 г.; Конкурсе молодых ученых, преподавателей, аспирантов и студентов Красноярского научно-образовательного центра высоких технологий (КНОЦ ВТ), 2000 г.

Работа выполнена в рамках проектов Федеральной целевой программы «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной жзпЕси на 1997-2000 годы»

Автор защищает:

• Результаты комплексного исследования свойств порошков оксида алюминия и экспериментальные данные, подтверждающие стабильность фазового состава, размерных, морфологических характеристик наноразмерного порошка А12О3 взрывного синтеза при температурном и ударно-волновом воздействии различной интенсивности.

• Экспериментальные данные об изменении последовательности фазовых переходов в оксиде алюминия под действием ударных волн, которое характеризуется отсутствием высокотемпературных переходных фаз.

• Результаты исследования особенностей формирования структуры материала при различных условиях взрывного компактирования наноразмерных порошков А12О3 и А120з-2г02(У20з).

• Технологические режимы получения на основе наноразмерных порошков А12О3 и А120з-2г02(У20з) керамики, характеризующейся однородной мелкозернистой структурой и высокими значениями микротвердости.

• Результаты исследований по получению бимодальной керамики из смеси порошков оксида алюминия и определению оптимального содержания наноразмерной фракции, способствующего повышению трещиностойкости материала.

Экспериментальные исследования по определению технологических режимов ползАения инструментальной и коррозионно-стойкой корундовой керамики на основе порошка «Оксидал - ГМ». Комплексную методику, позволяюп1ую оценить влияние размерной неоднородности исходной смеси порошков на физико-механические свойства бимодальной керамики.

Работа выполнялась в Красноярском государственном техническом университете и Научно-исследовательском физико-техническом институте КГУ МО РФ.

Научные руководители: кандидат физико-математических наук Андрей Анатольевич Букаемский, кандидат технических наук, доцент Игорь Александрович Зырянов.

Автор выражает сердечную благодарность за помощь в проведении электронно-микроскопических исследований и внимание к работе А. П. Пузырю, за сотрудничество, ценные советы и обсуждения Ю.И. Гордееву, Г. Е. Нагибину, за помощь в проведении рентгенофазового анализа Л. С. Тарасовой, измерений модуля упругости - С. Г. Теремову. Автор сердечно благодарит за помощь в проведении экспериментов С.С. Авраменко, И.Н. Дегтярева, СЮ. Табунщикова, Г.М. Зеер, Е.Г. Зеленкову.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЕЯ ВОПРОСА ПО ПОЛУЧЕНИЮ И СВОЙСТВАМ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ

1.1. Физические свойства наноразмерных порошков оксида алюминия, зависимость свойств от способа получения

Использование ультрадисперсных (нано-) порошков является одним из перспективных направлений современного материаловедения. Существенные изменения свойств, обусловленные физическими особенностями отдельных частиц, происходят при уменьшении последних < 100 им [3, 4]. В этом случае число атомов на поверхности становится соизмеримым с числом атомов в объеме, и, соответственно увеличивается вклад поверхностной энергии в общую энергию частиц. В объеме частицы реализуется особый тип связи дальнего порядка, при котором межатомные расстояния изменяются при переходе от центра частицы к ее поверхности.

Многие характеристики ультрадисперсных сред определяются свойствами отдельных частиц ансамбля. Когда размер частиц становится соизмеримым с характерным корреляционным маспггабом того или иного физического процесса или характерной длиной какого-либо процесса переноса, в этих системах реализуются разнообразные размерные эффекты. Кроме того, как было отмечено выше, резко возрастает роль поверхности, перестройка которой затрагивает как решеточную, так и электронную подсистемы [3].

Для сферической частицы, имеющей диаметр д и толщину поверхностного слоя 8, доля поверхностного слоя в общем обеме частицы равна АУ/У « 6 8/с1. При толщине поверхностного слоя 8, равной 3-4 атомным монослоям (0,5-1,5 нм), и среднем размере нанокристалла 10-20 нм на поверхностный слой приходится до 50 % всего вещества [4].

Вместе с тем многие специфические черты ультрадисперсных сред связаны не только с аномалиями характеристик отдельных частиц, но и с их коллективным поведении в ансамбле. Наличие ансамбля приводит к сложной проблеме статистического усреднения физических параметров, результат которого зависит от вида функции распределения частиц по размерам. Функция распределения частиц по размерам определяется условиями формирования частиц, и, следовательно, различна при разных методах их получения [3]. Фазовый состав ультрадисперсных (нано-) материалов также определяется способом их получения.

К началу 90-х годов отечественные исследования позволили разработать около 20 способов получения наноматериалов, которые отличаются большим разнообразием [1 .

Большинство физических методов получения наноразмерных порошков оксида алюминия основано на принципе испарения исходного веш;ества и последующей конденсации конечного продукта [3Л.

В 60-е годы был открыт левитационный способ получения нанопорошков. Особенностью левитационного метода получения наноразмерного порошка оксида алюминия является испарение металла с поверхности жидкой металлической капли алюминия, висящей в поле высокочастотного индуктора. Капля непрерывно подпитывается алюминиевой проволокой и обдувается ламинарным потоком газа, состоящим из 90 % аргона (или гелия) и 10 % кислорода. Пары А1 окисляются и конденсируются в виде мелких сферических частиц размерами 0,02-0,2 мкм. Для порошков, полученных данным методом, характерна стабилизация в у- модификации оксида. Данный способ обеспечивает исключительную чистоту синтезируемых материалов [5].

Явление электрического взрыва проводников (ЭВП), так же используемое при получении наноразмерных порошков, заключается в том, что при пропускании через проводник импульса тока высокой плотности (Юл-Юл А/ммЛ), получаемого обычно при разряде конденсаторной батареи. наблюдается взрывное разрушение металла, сопровождаемое вспышкой света, ударной волной и диспергированием металла на частицы от десятков микрометров до единиц нанометров [6]. Взрыв активных металлов в воздухе приводит к получению смеси порошков металла и его оксида. В работе [7] исследована возможность использования ЭВП для получения порошков оксида алюминия с размером частиц менее 20 нм. Использование режима взрыва в области ниже энергии связи металла позволило получать до 30 % масс, частиц указанного размера. Форма частиц порошка - сферическая, фазовый состав - у-, 8-А12О3.

Одним из способов получения наноразмерных порошков является конденсация перенасьщенных паров, образующихся в результате физико-химических превращений в плазменных потоках [8]. Известные плазмохимические процессы получения порошка оксида алюминия через конденсацию из газовой фазы основаны на окислении металлического алюминия или его летучих соединений в кислородосодержащей плазме ВЧ, СВЧ или дугового разрядов. Установлено, что в случае полного испарения исходного сырья полученный порошок состоит из частиц сферической формы, а распределение частиц по размерам приближается к логарифмически нормальному. Конденсация А12О3 осуществляется по схеме пар - жидкость - кристалл, а формирование дисперсного состава определяется механизмом коагуляционного роста частиц. Получены порошки с удельной поверхностью в диапазоне 154-45 мЛ/г, что соответствует изменению среднеповерхностного размера частиц в интервале 0,03-7-0,1 мкм. Установлено, что дисперсность полученного УДП не влияет на его фазовый состав во всем исследованном диапазоне изменения среднего размера. Методами РФА установлено преобладание в порошках фазы 8-А12О3 и присутствие фазы 8-A11960288N4.

В [9] наноразмерные порошки оксида алюминия получали в низкотемпературной плазме СВЧ-разряда двумя способами: окислением А1С1з и сжиганием порошка А1 в кислородной плазме. Частицы порошка имели форму полиэдров с большим количеством граней, которая оставалась устойчивой в диапазоне размеров 5-500 нм. Оксид алюминия, полученный по хлоридной схеме, имеет структуру кубической сингонии и содержит в основном высокотемпературную модификацию у-А1203, а также следы 5-, О-фаз. Присутствие в порошке 5-, 9- фаз оксида авторы объясняют условиями автозакалки, применяемой в данном процессе. В результате градиента температуры и разного времени пребывания реагента в зонах плазмохимического реактора изменяется скорость закалки продуктов реакции, что в свою очередь способствует частичной стабилизации §-, 0-А12О3. При использовании второго способа образуется У-А12О3. В процессе синтеза образования а-А1203 не наблюдалось.

Перечисленные выше методы синтеза наноразмерного А12О3 позволяют получать материал в высокотемпературных модификациях у-, 8-, 0- и, как правило, в виде смеси этих фаз. Стабилизация тех или иных метастабильных кристаллических модификаций определяется условиями синтеза. Для сохранения веш,ества в ультрадисперсном состоянии на завершающих этапах синтеза осуществляется быстрое охлаждение (закалка) материала. Влияние скорости охлаждения на фазовый состав материала подробно исследовано в [10], где обосновано, что при кристаллизации расплавленной частицы первоначально образуются зародыши метастабильных фаз, а не зародыши термодинамически устойчивой фазы. В [3,11] отмечается, что по мере уменьшения размера частицы увеличивается доля высокотемпературных фаз в ее составе, поверхностные слои частиц обогащены высокотемпературными, наиболее симметричными фазами. В [12] доказывается энергетическая целесообразность послойного разделения по фазам на уровне частиц.

Известны немногочисленные работы по получению наноразмерного порошка в термодинамически стабильной а- модификации оксида алюминия. а-А120з был получен методом дробления крупного порошка корунда в высокоэнергетических планетарных мельницах [13]. Однако как для сухого, так и для влажного помола существует предельный размер, при достижении которого начинается обратная агрегация частиц. Решить эту проблему удалось за счет применения химически инертного к А12О3 вещества, предотвращающего спекание частиц в процессе помола [14]. Полученный авторами порошок состоит из а-А120з с характерным размером частиц 18 нм.

Использование ударно-волнового воздействия на стабилизацию а-А12О3 исследуется в работе [15]. При воздействии на гиббсит была обнаружена новая модификация оксида алюминия, которую авторы обозначили как у'-А1203. Несмотря на применение заряда мощного взрывчатого вещества (октоген с плотностью 1,12 г/смА) в полученном материале не наблюдалось образование а- модификации оксида [16].

Заключение диссертации по теме «Порошковая металлургия и композиционные материалы», Федорова, Елена Николаевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведено комплексное исследование свойств порошков оксида алюминия, установлена стабильность фазового состава наноразмерного порошка А12О3 взрывного синтеза, его размерных и морфологических характеристик при температурном и ударно-волновом воздействии различной интенсивности.

2. Установлено изменение последовательности фазовых переходов в оксиде алюминия при ударно-волновом воздействии, характеризующееся отсутствием высокотемпературных переходных фаз.

3. Исследованы закономерности формировайия структуры керамики на основе наноразмерных порошков А12О3 и А120з-2г02(У20з) при различных параметрах взрывного компактирования, показана возможность получения высокоплотных (82ч-94%) однородных наноструктурных компактов в случае использования в качестве исходных материалов более «вязких» фаз оксида алюминия (5+0)-А12Оз и композита (5+0)-А12Оз-2гО2(У2Оз) с начальной плотностью не ниже 60% теоретической.

4. Установлено, что высокоинтенсивное импульсное воздействие на наноразмерные порошки А12О3 и А120з-2г02(У20з) приводит к понижению температуры фазовых переходов на 210°С по сравнению с исходными и снижению температуры спекания на 400°С.

5. Определены технологические режимы получения керамики на основе наноразмерных порошков А12О3 и А120з-2г02(У20з), способствующие сохранению мелкозернистой структуры материала (й = 100-А500 нм) в сочетании с высокими значениями плотности (3,80 4- 3,86 г/смА; 4,17 г/смА) и микротвердости (21,7+23,5 ГПа; 19,57 ГПа) для А12О3 и А12О3-2г02(У20з) соответственно.

6. Установлена корреляция изменения физико-механических свойств бимодальной керамики с содержанием нанорАмерно.го порошка А12О3, в

123 соответствии с которой были определены составы и разработаны технологические режимы, обеспечивающие повышение трещиностойкости материала до 20%.

7. Предложена комплексная методика применительно к бимодальным керамикам, позволяющая оценить влияние размерной неоднородности исходной смеси на физико-механические свойства.

8. Разработаны технологические режимы изготовления инструментальной и коррозионно-стойкой корундовой керамики из порошка «Оксидал-ГМ», полученная керамика использована для изготовления металлорежущего инструмента повышенной эксплуатационной стойкости, коррозионно-стойких пластин в установках входного контроля электродов для алюминиевых электролизеров.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Федорова, Елена Николаевна, 2001 год

1. Петрунин В.Ф., Рябев Л.Д. Состояние иперспективы развития проблемы «Ультрадисперсные (нано-) системы // Физикохимия ультрадисперсных систем. Сборник трудов 1. Всероссийской конференции. М.: МИФИ, 1999. С. 18-22.

2. Белошапко А.Г., Букаемский A.A., Ставер A.M. Образование ультрадисперсных соединений при ударно-волновом нагружении пористого алюминия. Исследование полученных частиц // Физика горения и взрыва. 1990. Т. 26, №4. С. 93-98.

3. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Лаповок В.Н. Физические явления в ультрадисперсных средах. М.: Энергоатомиздат, 1984. 224 с.

4. Гусев А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 199 с.

5. Ген М.Я., Платэ И.В., Стоенко Н.И. и др. Левитационно-струйный метод конденсационного синтеза ультрадисперсных порошков сплавов и окислов металлов и особенности их структуры. В кн.: Физикохимия ультрадисперсных систем. М.: Наука, 1987. С. 151-157.

6. Котов Ю.А. Получение нанопорошков методом ЭВП // Сборник научных трудов IV Всероссийской конференции «Физикохимия ультрадисперсных систем». Екатеринбург, 2000. С. 60-67.

7. Котов Ю.А., Саматов О.М. Характеристики порошков оксида алюминия, полученных импульсным нагревом проволоки // Поверхность. Физика, химия, механика. 1994. № 10-11. С. 90-94.

8. Алексеев Н.В., Балихин И. Л. и др. Формирование ультрадисперсного порошка оксида алюминия в условиях ограниченной струи воздушной плазмы // Физика и химия обработки материалов. 1994. № 4-5.С. 72-78.

9. Айвазов М.И., Володько В.В. и др. Формы роста ультрадисперсных порошков в плазмохимических реакциях // Порошковая металлургия. 1981. № 1. С. 1-5.

10. Вурзель Ф.Б., Хмельник В.А., Назаров В.Ф., Косоручкин Г.В. О получении газотермических корундовых покрытий // Физика и химия обработки материалов. 1988. № 3. С. 86-92.

11. Морохов И.Д., Трусов Л.И. и др. О неоднородности физических характеристик ультрадисперсных частиц // ДАН СССР. 1980. Т. 251, № 1. С. 79-81.

12. Морохов И.Д., Трусов Л.И. и др. Термодинамический и микроскопический анализ особенностей диаграмм состояния ультрадисперсных систем // ДАН СССР. 1981. Т. 252, № 4. с. 850-853.

13. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986.

14. Karagedov G.R., Lyakhov N.Z. Preparation and Sintering of Nanosized a-AliOs Powder // NanoStructured Materials. 1999. V. 11, № 5. P. 559-572.

15. Адаменко Б.Г., Пашков И.О., Тамбовцева Л.Н. Воздействие ударно-волновой обработки на фазовые превращения в окиси алюминия // Порошковая металлургия. 1978. № 10. С. 93-97.

16. Цвигунов А.Н., Хотин В.Г. и др. Детонационный синтез взрывом новой модификации оксида алюминия из гиббсита // Стекло и керамика. 1998. № 12. С. 16-20.

17. Рябинин Ю.Н. О некоторых опытах по динамическому сжатию вещества//Журнал технической физики. 1956. Т. 26, вып. 12. С. 2661-2666.

18. Duvall G.E., Grahara R.A. Shock Transitions Under Shock Wave Loading // Rev. Mod. Phys. 1977. V. 49, № 3. P. 523-579.

19. Davison D., Graham R.A. Shock Compression of Solids // Phys. Reports. 1979. V. 55, №4.

20. Бацанов C.C. Твердофазные химические реакции в ударных волнах: кинетические исследования и механизм // Физика горения и взрыва. 1996. Т. 32,№ I.e. 115-128.

21. Дробышев В.Н. Детонационный синтез сверхтвердых материалов // Физика горения и взрыва. 1983. Т. 19, № 5. С. 158-160.

22. Ададуров Г.А., Балуев A.B. и др. Некоторые свойства алмаза, полученного взрывным методом // Изв. АН СССР, Неорганические материалы. 1977. Т. 13, № 4. с. 649-653.

23. Ставер А.М., Губарева Н.В. и др. Ультрадисперсные алмазные порошки, полученные с использованием энергии взрыва // Физика горения и взрыва. 1984. Т. 20, № 5. С. 100-103.

24. Волков К.В., Даниленко В.В., Елин В.И. Синтез алмаза из углерода продуктов детонации ВВ // Физика горения и взрыва. 1990. Т. 26, №3. С. 123-125.

25. Букаемский A.A. Получение новых ультрадисперсных материалов и исследование их свойств: Дне. . канд. физ.-мат. наук. Красноярск, 1995.

26. Липпенс Б.К., Стеггерда Й.Й. Активная окись алюминия. В кн.: Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. М.: Мир, 1973. С. 191232.

27. Ханамирова А.А. Глинозем и пути уменьшения содержания в нем примесей. Ереван: Изд-во АН Армянской ССР, 1983.

28. Торопов Н.А., Берзаковский В.П., Лапин В.В. и др. Диаграммы состояния силикатных систем: Справочник. Л.: Наука, 1970. С. 18-34.

29. Троицкий В.Н., Гребцов Б.М., Никулин Ю.Н. и др. // Порошковая металлургия. 1977. Т. 169. С. 17.

30. Руксби Х.П. Окислы и гидроокислы алюминия и железа. В сб.: Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов. М.: Мир, 1985. С. 415-447.

31. Диасамидзе Э.М., Марков В.Л., Романова Г.Я., Соловьева А.Е. Структурные изменения поликристаллического оксида алюминия при высокотемпературном отжиге в вакузАе и ионном облучении // Физика и химия обработки материалов. 1989. № 6. С. 25-30.

32. Cevales G. Das Zustandsdiagram А120з-2г02 und die Besnimmung einer neuen Hochtemperaturphase (8- AI2O3) // Ber. Dtsch. Keram. Ges. 1968. Bd. 45, H. 5. S. 216-219.

33. Okmniva M., Yamaguchi G. The Crystal Structure of к- AI2O3, new Inermediate Phase // Bull. Chem. Soc. Japan. 1971. V. 44, № 6. P. 1567-1570.

34. Цвигунов A.H., Хотин В.Г., Кузнецов СЕ. и др. Детонационный синтез взрывом новой модификации оксида алюминия из гиббсита // Стекло и керамика. 1998. № 12. С. 16-20.

35. Plummer М. The Formation of Metastable Aluminas at High Temperatures // Journal of Applied Chemistry. 1958. № 8. P. 35-44.

36. Bonevich J.E., Marks L.D. The Sintering Behavior of Ultrafine Alumina Particles // J. Mater. Res. 1992. V. 7, № 6. P. 1489-1500.

37. Минералы: Справочник / Под ред. Ф.В. Чухрова. М.: Наука, 1965. Т. 2., вып. 2. 341 с.

38. Иванов В.В., Паранин СИ., Вихрев А.Н., Ноздрин А.А. Эффективность динамического метода зшлотнения наноразмерных порошков // Материаловедение. 1997. № 5. С. 49-55.

39. Баринов СМ., Шевченко В.Я. Прочность технических керамики. М.: Наука, 1996. 160 с.

40. Андриевский Р.А. Состояние разработок и перспективы в области порошковых наноструктурных материалов // Труды Второй межрегиональной конференции с международным зЛастием «Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы». Красноярск, 1999. С. 190-196.

41. Иванов В.В., Хрустов В.Р. Исследование кинетики спекания а-AI2O3 // Физика и химия обработки материалов. 1996. № 4. С. 96-99.

42. Иванов В. В. Получение нанострзЛтурных керамик с использованием магнитно-импульсного прессования порошков: Дис. . д-ра физ.-мат. наук. Екатеринбург, 1998. 299 с.

43. Mishra R.S., Lesher С.Е., Mukherjee А.К. Nanocrystalline А1шшпа by High Pressure Sintering // Materials Science Forum. 1996. У. 225-227. P. 617-622.

44. Физические величины: Справочник / Под ред. И. С Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.:Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

45. Прюммер Р. Обработка порошкообразных материалов взрывом. М.: Мир, 1990. 126 с.

46. Prummer R., Ziegler G. Structure and Annealing Behavior of Explosively Compacted Alumina Powder // Powder Metallwgy Int. 1977. V. 9, №i.p. 11-14.

47. Heckel R.W., Youngblood J.L. X-Ray Line Broadening Study of Explosively Shocked MgO and а-А120з Powders // Journal of the American Ceramic Society. 1968. Vol. 51, № 7. P. 398Л01.

48. Штерцер A. A. Взрывное компактирование порошковых материалов: Дно. . д-ра физ.-мат. наук. Новосибирск, 1999. 304 с.

49. Галкина Е.Г., Ададуров Г.А., Капитанов E.B. и др. Влияние метода уплотнения ультрадисперсных порошков никеля на тонкую структуру и микротвердость компактов. В кн.: Физикохимия ультрадисперсных систем. М.: Наука, 1987. С. 192-196.

50. Lin Е.Е., Medvedkin V.A., Novikov S.A. Compaction of Ultradisperse Diamonds by Weak Shock Wave // Metallwgical and Materials AppHcations of Shock-Wave and High-Strain-Rate Phenomena. 1995. P. 89-92

51. Gao J., Qin J., Xu X., Zhu R. Explosive Consolidation of SisMA Powder // Metallm:gical and Materials Applications of Shock-Wave and High-Strain-Rate Phenomena. 1995. P. 139-147.

52. Hoenig C, Holt A., Finger M., Kuhl W. Hydrodynamic modeling and explosive compaction of ceramics. 1977. UCRL-79345.

53. Gomrdin W.H., Weinland S.L., Echer C.J. et al. Explosive Consohdation of Aluminmn Nitride Ceramic Powder: A Case History // Materials Science Research. 1984. V. 17. P. 657-671.

54. Нестеренко В.Ф. Импульсное нагружение гетерогенных материалов. Новосибирск: Наука, 1992. 200 с.

55. Sakuma Т. Overview Phase Transformation and Microstrucuire of Partially-Stabilized Zirconia // Trasac. Jap. Inst. Metals. 1988. V. 29, № 11. P. 879-893.

56. Orange G., Fantozi G. Comportement Mecanique de Composites Ceramiques a Dispersoides // Materiaus et Techniques. 1988. Mars. P. 29-39.

57. Перпшн В.Ф. Расчет относительной плотности и координационного числа полидисперсного материала. Пространственная задача//Порошковая металлургия. 1990. № 5. С. 14-18.

58. Николенко А.Н., Ковальченко М.С. Анализ случайной упаковки частиц. I. Обш;ая теория // Порошковая металлургия. 1985. № 11. С. 38-41.

59. Велик В.Д. Связь между плотностью )Ч1аковки и координационным числом порошковых смесей // Порошковая металлургия. 1989. № 6, 8.

60. Кадушников P.M. Компьютерное моделирование эволюции микроструктуры материалов при спекании // Порошковая металлургия. 1991. №2. С. 38-41.

61. Кантор Н.Л., Кремер Н.Ш., Папко Г.С., Мантвелова И.В. Разработка методов математического анализа процессов деформации композиционных материалов. Отчетно НИР. 1983. № 0181005064. 148 с.

62. Попильский Р.Я., Пивинский Ю.Е. Прессование порошков керамических масс. М.: Металлургия, 1983.

63. Taruta S., Kawashima К., Kitajima К. at al. Influence of Zircona Addition on the Sintering Behavior of Bimodal Size Distributed Alumina Powder Mixtures // Journal of Ceramic Society of Japan. 1994. Vol. 102, № 2. P. 139144.

64. Гордеев Ю.И. Материалы для изготовления режущего инструмента, полученные методом порошковой металлургии: Учебно-методическое пособие. Красноярск: КГТУ. 1998. 80 с.

65. Керамические инструментальные материалы / Под ред. Г.Г. Гнесина. 1991.

66. Разрушение. Том 7, часть 1 / Под ред. Г. Либовиц. М.: Мир, 1976. 634 с.

67. Гогоци Г.А., Гаменко В.И., Завада В.П. и др. К вопросу об оценки трещиностойкости керамики из 81зМ4 и ZrOi // Огнеупоры. 1996.№ 1.

68. Гогоци Г.А., Завада В.П. Аттестация современной керамики по механическим свойствам // Проблемы прочности. 1994. № 1.

69. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, !974. 640 с.

70. Баринов СМ. Неинвариантность R-кривых сопротивления распространению трещины в керамических материалах // Заводская лаборатория. 1994. №4. С. 57-59.

71. Bradt R.C. Mechanical Properties of А1шшпа // Alumina Chemicals Science and Technology Handbook. By editor L. D. Hart. The American Ceramic Society, Inc., 1990. P. 23-39.

72. Гогоци Г.Г., Дроздов A.B., Свейн М. Прочность, трещиностойкость и АЭ керамики на основе частично стабилизированного диоксида циркония // Проблемы прочности. 1991. № 1.

73. Баринов СМ. Трещиностойкость машиностроительной керамики // Итоги шуш и техники. Технология селикатных и тугоплавких неорганических материалов. М.: ВИНИТИ, 1988. Т. 1. С. 72-132.

74. Пуш Г. Способы испытания, применяемые в механике разрушения // Испытания материалов: Справочник. М.: Металлургия, 1979. С. 92-111.

75. Эванс А.Г., Лэнгдон Т.Г. Конструкционная керамика. М.: Металлургия, 1980. 256 с.

76. Lemaitre P., Piller R. Comparison of the Fracture Toughness of Alumina Measured by Three Different Methods // J. Mater. Sci. Lett. 1988. V. 1, № 7. P. 112-11 A.

77. Petersson M.K.H., Bergman B. Comparison of Fracture Toughness Testing Methods Apphed to Alumina-Zirconia Materials // Brit. Ceram. Proc, 1987, №3 9, R 15-17.

78. Осипов И.И., Колдаев H.B., Сартинская Л.Л. Механические свойства материалов из ультрадисперсных порошков нитридов и оксидов. // Порошковая металлургия. 1995. № 9-10. С. 92-98.

79. Щербак О.В., Карюкина В.Н., Сидоренко Г.А., Кац М.Я. Удельный вес минералов и методы его определения. В кн.: Современные методы минералогического исследования. Т.2. М.: Недра, 1969. С. 77-89.

80. Порошковая металлургия. Спеченные и композиционные материалы / Под ред. В. Шатта. М.: Металлургия, 1983. 518 с.

81. Андриевский Р.А., Теремов С.Г. Устройство для определения физико-механических свойств материала. А.С. № 1288582. БИБ 1986.

82. Зырянов В.И., Федорова Е.Н., Мармалевская Л.А. Прочность и трещиностойкость лопатки рабочего колеса газовой турбины из конструкционной керамики // Вестник КГТУ. Машиностроение. Транспорт. Красноярск: КГТУ,1998. С. 77-80.

83. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иоселевич Г.А. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1979. 702 с.

84. Григорлюк Э.И., Толкачев В.М. Контактные задачи теории пластин и оболочек. М.: Машиностроение, 1980. 411 с.

85. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976. 231 с.

86. Державин СП. и др. Микротвердость хрупких оптических материалов. Ташкент: Фан, 1983. 160 с.

87. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Мир, 1970. 296 с.

88. Коузов П. А. Основы анализа дисперсионного состава промышленных пьшей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1974. 280 с.

89. Dub S.N., Maistrenko A.L. Reliability of Ceramics Fracture Toughness Measurements by Indentation // Fract. Mech. Ceram. 1992. Vol. 10. R 109-118.

90. Evans A.G., Charles E.A. Fracture Toughness Determinations by Indentation // J. Amer. Ceram. Soc. 1976. Vol. 59, № 3, P. 371-378.

91. Керамические инструментальные материалы / Под ред. Г.Г. Гнесина. 1991.

92. Булычев СИ., Алехин В.П. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора. М.: Машиностроение, 1990. 223 с.

93. Баринов СМ., Иванов Д.А., Кохан СВ., Фомина Г.А. Конструирование структуры и треш;иностойкость алюмооксидной керамики // Проблемы прочности. 1986. № 6. С. 9-13.

94. Строули Дж. Вязкость разрушения при плоской деформации // Разрушение. М.: Машиностроение, 1977. С. 47-67.

95. Букаемский А.А., Белошапко А.Г., Пузырь А.П. Физико-химические свойства порошка AI2O3 взрывного синтеза // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 5. С. 119-125.

96. Rooksby Н. Р. The Preparation of Crystalline 6-Alumina // Journal of Applied Chemistry. 1958. № g. P. 44-49.

97. Jayaram V., Levi C G . The Structure of 6-Alumina Evolved from the Melt and the у 5 Transformation // Acta Metal. 1989. V. 37, № 2. P. 569-578.

98. Самсонов Г.В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969. 380 с.

99. Букаемский А.А., Тарасова Л.С., Федорова Е.Н. Исследование особенностей фазового состава и стабильности ультрадисперсного AI2O3 взрывного синтеза // Известия ВУЗов. Цветная металургия. 2000. № 5. С. 60-63.

100. Букаемский А.А., Пузырь А.П., Тарасова Л.С., Федорова Е.Н. Дробление вещества и фазовые переходы в оксиде алюминия под действием ударных волн // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 2001. № 3. С. 33-38.

101. Carbone T.J. Production Processes, Properties, and Applications for Calcined and High-Purity Aluminas // Alumina Chemicals Science and Technology Handbook. By editor L. D. Hart. The American Ceramic Society, Inc., 1990. P. 99-108.

102. Рутман Д.С., Торопов Ю.С., Плинер СЮ. и др. Высокоогнеупорные материалы из диоксида циркония. М.: Металургия, 1985. 137 с.

103. Рейнтен Х.Т. Образование, приготовление и свойства гидратированной двуокиси циркония. В кн.: Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. М.: Мир, 1973. С. 332-384.

104. Гордеев Ю.И., Теремов С.Г., Зеер Г.М. и др. Сверхтонкие порошки при создании дисперсноупрочненных порошковых композитов // Физикохимия ультрадисперсных систем. Сборник трудов IV Всероссийской конференции. М.: МИФИ, 1999. С. 297-302.

105. ПО. Kulkov C.N., Melnikov A.G., Zhou Y. et al. Phase Transformation in Zr02 after Shock Loading // J. Mater. Sci. Technol. 1993. V. 9. P. 32-36.

106. Крупны A.B., Соловьев В.И., Шефтель Н.И., Кобелев А.Г. Деформация металлов взрывом. М.: Металлургия, 1975.

107. Першин СВ., Канель Г.И. Методы сохранения ударно-сжатых образцов и анализ картины сжатия // М.: ВИНИТИ, 1969. № 1446-70.

108. Дерибас А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ие, 1980. 220 с.

109. Физика взрыва / Под ред. К.П. Станюковича. М.: Наука, 1975.704 с.

110. Иванов В.В., Вихрев А.Н., Ноздрин А.А. Прессуемость наноразмерных порошков AI2O3 при магнитно-импульсном прессовании // Физика и химия обработки материалов. 1997. № 3. С. 67-71.

111. Goшdin W.H. Energy Deposition and Microstructural Modification in Dinamically Consohdated Metal Powders // Journal of Apphed Physics. 1984. V. 55. P. 172-181.

112. Kondo K.I., Soga S., Sawaoka A. Shock Compaction of Sihcon Carbide Powder // Journal of Materials Science. 1985. V. 20. P. 1033-1048.

113. Новиков В.И., Трусов Л.И., Лаповок В.Н., Гелейшвили Т.П. Особенности роста частиц ультрадисперсных порошков при спекании // Порошковая металлургия. 1984. № 3. С. 29-35.

114. Новиков В.И., Трусов Л.И., Лаповок В.Н., Гелейшвили Т.П. Особенности процессов переноса массы при спекании ультрадисперсных порошков //Порошковая металлургия. 1983. № 7. С. 39-46.

115. Новиков В.И., Трусов Л.И., Лаповок В.Н., Гелейшвили Т.П. рекристаллизационный механизм спекания ультрадисперсных порошков // Порошковая металлургия. 1984. № 5. С. 28-34.

116. Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1984.376 с.

117. Пашков П.О., Полякова И.И. О поверхностных явлениях при высокоскоростном соударении металлов // Докл. АН СССР. 1972. Т. 204, № 2. С. 332-335.

118. Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых рентгенограмм. М.: Мир, 1972. 384 с.

119. Бацанов С.С. Ударное сжатие неорганических материалов. В кн.: Физические методы исследования неорганических материалов: М.: Наука, 1981. С. 71-82.

120. Александров И.В., Валиев Р.З. Исследование нанокристаллических материалов методами рентгеноструктурного анализа // Физика металлов и металловедение. 1994. Т. 77, вып. 6. С. 77-87.

121. Каламазов Р.У., Цветков Ю.В., Александрова Н.К. и др. применение физических методов исследования структуры и формы высоко дисперсных порошков // Физика и химия обработки материалов. 1988. №3. С. 54-59.

122. Андриевский Р.А. Порошковое материаловедение. М.: Металлургия, 1991. 208 с.

123. Smith J.P., Messing G.L. Sintering of Bimodally Distributed Alumina Powders // Journal ofthe American Ceramic Society. V. 67, №. 4. P. 238-242.

124. Будников П.П., Булавин И.А. и др. Новая керамика. М.: Стройиздат, 1969. 311 с.

125. Керамические материалы / Под ред. Г.Н. Масленниковой. М.: Стройиздат, 1991.

126. Павлушкин В.А. Спечённый корунд. Госстройиздат, 1961. 209 с.

127. Кайнарский И.С., Дегтярёва Э.В., Орлова И.Г. Корундовые огнеупоры и керамика. М.: Металлургия, 1981. 166 с.

128. Калитин П.П., Хоумтоков Ф.Я. О некоторых свойствах мелкокристаллического спеченного корунда // Огнеупоры. 1965. № 2. С. 32.

129. Попильский Р.Я. Прессование поршковых керамических масс. М.: Металлургия, 1983. 176 с.

130. Sakuma Т. Grain Growth in Ceramics // Materials Science Forum. 1996. V. 204-206. P. 109-120.

131. S. Lefeuvre et al. Shrinkage of porous materials during microwave drying // Drying Technology Journal. 1990. №8 (5).

132. Swain B. Microwave Sintering of Ceramics // Adv. Mater, and Process. Inc. Metal. Progr. 1988. V. 134, № 3. P. 76-82.

133. Wilson J., Kunz S.M. Microwave Sintering of Partially Stabilized Zirconia//J. Amer. Ceram. Soc. 1988. V. 71, № 1. P. 40-41.

134. Варенова Н.Г., Кузнецов Л.К., Малыгин Н.Д. и др. Фазовые преврапхения в керамике AL2O3, спекаемой под воздействием микроволнового излучения // Физика и химия обработки материалов. 1992. №5. С. 131-135.

135. McKittrick J., Tunaboylu В., Katz J. Microwave and Conventional Sintering of Rapidly SoUdified AL2O3 Zr02 Powders // Jumal of Materials Science. 1994. № 29. P. 2119-2125.

136. Лефевр С, Зырянов И.А., Федорова Е.Н., Мармалевская Л.А. Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы // Труды II межрегиональной конференции с международным участием (5-7 октября 1999г.). Красноярск: КГТУ, 1999. 214 с.

137. Скороход В.В., Солонин Ю.М., Уварова И.В. Химические, диффузионные и реологические процессы в технологии порошковых материалов. Киев: Наукова думка, 1990. 247 с.

138. Материалы инструментальные керамические. ГОСТ 26630-85.

139. Лайнер А. И. Производство глинозёма. 2-е издание. М.: Металлургиздат, 1978. 344 с.