Высокотехнологичная наноструктурная керамика на основе диоксида циркония, Жигачев А.О., Головин Ю.И., Умрихин А.В., 2020

Высокотехнологичная наноструктурная керамика на основе диоксида циркония, Жигачев А.О., Головин Ю.И., Умрихин А.В., 2020.
 
   Использование бадделеита особенно важно в рамках программы импортозамещения и повышения конкурентоспособности отечественной продукции.
В книге обобщены данные по возможному химическому составу, кристаллической и микроструктуре, а также свойствам керамических материалов на основе диоксида циркония. Рассмотрены наиболее развитые технологии получения этих керамик и композитов на их основе. Особое внимание уделено состоянию и перспективам практического применения циркониевых керамик в Российской Федерации. Монография состоит из четырех частей, каждая из которых освещает определенную область вопросов, связанных с керамическими материалами. Проведено детальное сравнение достоинств и недостатков керамики на основе диоксида циркония с существующими аналогами. Авторами приведен ряд оригинальных результатов по синтезу и исследованию физико-механических свойств наноструктурных инженерных циркониевых керамик на основе отечественного сырья — природного минерала бадделеита, который в 6-7 раз дешевле традиционного циркониевого сырья (синтетического диоксида циркония), закупаемого сейчас за рубежом.
Книга будет интересна широкому кругу читателей: от студентов естественно-научных специальностей до инженеров, технологов и медицинских работников, связанных с практическим применением циркониевой керамики.




Краткая история развития технологии керамики.
Простейшие керамические материалы и технологии их получения были известны человечеству с древних времен — так, ручное перемешивание, формование и обжиг глины датируются 5-м тысячелетием до н.э. Развитие технологии обработки глины связано с появлением гончарного круга (приблизительно за 3500 лет до н.э.), а затем методов прессования глины в предварительно отожженных формах и обжига в закрытых печах. Глинобитные жилища, обожженные снаружи пламенем костров, — первый пример применения керамики в качестве строительного материала (IV—III вв. до н.э.) [1.1 ] Керамические терракотовые архитектурные детали, черепицу, водопроводные трубы изготавливали как в Древней Греции, так и в Древнем Риме, где особенно развилось производство кирпича, из которого научились сооружать даже такие сложные конструкции, как своды перекрытий, мосты и акведуки. Само слово «керамика» пришло к нам из древнегреческого языка (керамос — обожженная глина, керамике — гончарное искусство).

Трудно однозначно и определенно назвать дату, когда на промышленную арену вышла керамика, которую теперь принято называть высокотехнологичной. По мере технического прогресса, с появлением и развитием промышленности среди керамических материалов формируется класс технической керамики. Понятие «керамика» начинает приобретать более широкое значение: помимо традиционных материалов, изготавливаемых из глин, к ней стали относить материалы, получаемые из оксидов, карбидов, нитридов и т.д. [1.2]. Вероятно, одной из первых разновидностей такой керамики был карбид кремния, производство которого одна из американских фирм начала почти 100 лет назад.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
ЧАСТЬ I ДИОКСИД ЦИРКОНИЯ КАК ОСНОВА СОВРЕМЕННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.
ГЛАВА 1. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ.
1.1. Краткая история развития технологии керамики.
1.2. Современные керамические материалы.
1.3. Классификация керамических материалов.
1.4. Особенности керамических материалов на основе диоксида циркония.
Список литературы к главе 1.
ГЛАВА 2. СОСТАВ И ТИПЫ МИКРОСТРУКТУР КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ZrO2.
2.1. Полностью стабилизированная структура.
2.2. Частично стабилизированная структура.
2.3. Поликристаллический тетрагональный диоксид циркония.
2.4. Волокнистые керамические материалы.
Список литературы к главе 2.
ГЛАВА 3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ZrO2 КЕРАМИК.
3.1. Огнеупоры.
3.1.1. Кирпичи, пластины, трубы из зернистой (пористой) керамики, элементы свода печи, блоки горелок.
3.1.2. Тигли.
3.1.3. Стаканы-дозаторы и плиты шиберных затворов для непрерывной разливки стали.
3.2. Инженерная керамика.
3.2.1. Вкладыши (втулки) для буровых насосов.
3.2.2. Элементы запорной арматуры.
3.2.3. Мелющие тела.
3.2.4. Экструзионные матрицы.
3.2.5. Медицинская керамика (биокерамика).
3.3. Функциональная керамика.
3.3.1. Кислородные датчики.
3.3.2. Твердооксидные топливные элементы.
3.4. Основные рынки.
Список литературы к главе 3.
ЧАСТЬ II МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА ЦИРКОНИЕВОЙ КЕРАМИКИ.
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ.
4.1. Химические способы.
4.1.1. Гидротермальный синтез.
4.1.2. Метод соосаждения гидроксидов.
4.1.3. Золь-гель метод.
4.1.4. Газофазный синтез.
4.1.5. Микроэмульсионный синтез.
4.2. Механохимический способ.
4.3. Термохимический способ получения ZrO2.
4.4. Электроплавленный диоксид циркония.
Заключение.
Список литературы к главе 4.
ГЛАВА 5. ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ.
5.1. Сухое прессование.
5.2. Прессование с использованием ультразвука.
5.3. Горячее прессование.
5.4. Изостатическое прессование.
5.5. Формование экструзией.
5.6. Литье под давлением.
5.7. Шликерное литье.
5.8. Быстрое прототипирование — 3D-печать.
5.9. Электроформование.
5.10. Получение объемной высокопористой керамики.
Список литературы к главе 5.
ГЛАВА 6. СПЕКАНИЕ КЕРАМИКИ.
6.1. Традиционное спекание в печах.
6.2. Микроволновое спекание.
6.3. Гибридное спекание.
6.4. Искровое плазменное спекание.
Список литературы к главе 6.
ЧАСТЬ III СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВЫХ КЕРАМИК.
ГЛАВА 7. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВЫХ КЕРАМИК.
7.1. Термомеханические свойства.
7.1.1. Кратковременная прочность керамик при служебной температуре.
7.1.2. Температура деформации под нагрузкой.
7.1.3. Ползучесть циркониевых керамик при высоких температурах.
7.2. Теплофизические свойства.
7.2.1. Теплоемкость керамик на основе диоксида циркония.
7.2.2. Теплопроводность керамических материалов.
7.2.3. Температуропроводность циркониевых керамик.
7.2.4. Термическое расширение керамик.
7.3. Термические свойства.
7.3.1. Огнеупорность.
7.3.2. Термостойкость.
7.3.3. Термическое старение циркониевых керамик.
7.4. Новые подходы и методы термографической диагностики и контроля.
7.4.1. Аппаратура и методы.
7.4.2. Определение кинетических теплофизических характеристик.
7.4.3. Контроль оболочек, трубопроводов, сосудов с помощью точечного нагрева.
7.5. Электрические свойства.
7.6. Коррозионно-химические свойства диоксида циркония.
Заключение.
Список литературы к главе 7.
ГЛАВА 8. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРО И НАНОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ.
8.1. Введение.
8.2. Локальные методы силовою тестирования.
8.3. Инструментальное индентирование — метод Оливера — Фарра.
8.4. Масштабный эффект в твердости.
8.5. Динамическое наноиндентирование метод CSM.
8.6. Одноосное деформирование микростолбиков.
8.7. Наноструктурная керамика.
8.8. Краткая теория хрупкого разрушения. Трещинообразование в хрупких материалах.
8.9. Трение и износ в керамиках.
Список литературы к главе 8.
ГЛАВА 9. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВЫХ КЕРАМИК.
9.1. Механические свойства традиционной TZP керамики.
9.2. Основные свойства бадделеитовой Ca-TZP керамики.
9.3. Роль примеси SiO2 в бадделеите.
Список литературы к главе 9.
ЧАСТЬ IV КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ZrO2.
ГЛАВА 10. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ С ОБЪЕМНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ.
10.1. Композиционные материалы с дисперсным наполнителем.
10.2. Термические микронапряжения и упрочнение композиционных материалов.
10.3. Дисперсные композиционные материалы на основе диоксида циркония.
Список литературы к главе 10.
ГЛАВА 11. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ZrO2 С 2D И 1D НАПОЛНИТЕЛЯМИ.
11.1. Композиционные материалы с пластинчатым наполнителем.
11.2. Композиционные материалы с волокнистым наполнителем.
11.3. Заключение.
Список литературы к главе 11.
Заключение.


Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги


Купить .





Теги: учебник по нанотехнологии :: нанотехнология :: Жигачев :: Головин :: Умрихин :: керамика