Details

Цель работы заключалась в разработке методики синтеза керамических нанопорошков ZrO2-Y2O3 (9 % мол. Y2O3) и изучении влияния условий синтеза на фазовый состав и морфологию получаемых частиц. В работе рассмотрены фазовые превращения, кристаллическая структура и области применения материалов на основе ZrO2Y2O3, проведены синтезы нанопорошков диоксида циркония стабилизированного оксидом иттрия методами золь-гель и соосаждения из растворов, гранулирование частиц методом распылительной сушки и проведен их сравнительный анализ. Фазовый состав и кристаллическая структура образцов исследованы методом рентгенофазового анализа. Морфология и размер частиц изучены методом сканирующей электронной микроскопии. Процессы разложения солей и фазовые превращения исследованы методом дифференциально-термического анализа. Установлено, что фазовый состав всех полученных образцов соответствуют пикам диоксида циркония. Показано, что распылительная сушка суспензии позволяет формировать сферические гранулы размером 2530 мкм со структурой из наночастиц на поверхности. Разработанные методики обеспечивают воспроизводимость химического состава и возможность управления морфологией частиц через параметры синтеза.

The aim of the work was to develop a synthesis procedure for ZrO2–Y2O3 ceramic nanopowders (9 % mol Y2O3) and to study the effect of synthesis conditions on the phase composition and morphology of the resulting particles. The work covers phase transformations, crystal structure, and applications of ZrO2–Y2O3-based materials. Yttria-stabilized zirconia nanopowders were synthesized by sol-gel and co-precipitation methods, followed by spray drying granulation; a comparative analysis of the obtained samples was carried out. Phase composition and crystal structure were characterized by X-ray diffraction analysis. Particle morphology and size were examined by scanning electron microscopy. Salt decomposition and phase transformation processes were studied by differential thermal analysis. It was established that the phase composition of all obtained samples corresponds to zirconia diffraction peaks. It was shown that spray drying of the suspension yields spherical granules of 25–30 µm in size with a nanoparticle-structured surface. The developed procedures ensure reproducibility of chemical composition and enable control over particle morphology through synthesis parameters.