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 написана коллективом авторов, имеющих опыт в области создания, исследования и реализации материалов и изделий на основе как химически чистого диоксида циркония, так и природного бадделеита с примесями. Рабочая группа включает в себя специалистов-материаловедов и технологов, представляющих две компании – НИИ «Нанотехнологии и наноматериалы» Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина и совместное российско-американское предприятие ООО «Циркоа-РУС» – подразделение компании Zircoa Inc., которая вот уже в течение 65 лет разрабатывает и изготавливает изделия на основе диоксида циркония и на данный момент является лидером в производстве широкого спектра продуктов для различных отраслей индустрии. Миссия ООО «Циркоа-РУС» состоит в поставке циркониевой керамики высокого класса, которая позволит российской промышленности расширить границы существующих технологий.Книга будет интересна широкому кругу читателей: от студентов естественно-научных специальностей до инженеров, технологов и медицинских работников, связанных с практическим применением циркониевой керамики.

  Литрес - 599 руб.

Предисловие......7ЧАСТЬ I. ДИОКСИД ЦИРКОНИЯ КАК ОСНОВА СОВРЕМЕННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ......11ГЛАВА 1. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ......121.1. Краткая история развития технологии керамики......121.2. Современные керамические материалы......161.3. Классификация керамических материалов......181.4. Особенности керамических материалов на основе диоксида циркония......25Список литературы к главе 1......32ГЛАВА 2. СОСТАВ И ТИПЫ МИКРОСТРУКТУР КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ZrO2......362.1. Полностью стабилизированная структура......362.2. Частично стабилизированная структура......412.3. Поликристаллический тетрагональный диоксид циркония......442.4. Волокнистые керамические материалы......48Список литературы к главе 2......49ГЛАВА 3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ZrO2 КЕРАМИК......543.1. Огнеупоры......563.1.1. Кирпичи
пластины
трубы из зернистой (пористой) керамики
элементы свода печи
блоки горелок......573.1.2. Тигли......593.1.3. Стаканы-дозаторы и плиты шиберных затворов для непрерывной разливки стали......613.2. Инженерная керамика......633.2.1. Вкладыши (втулки) для буровых насосов......643.2.2. Элементы запорной арматуры......663.2.3. Мелющие тела......663.2.4. Экструзионные матрицы......683.2.5. Медицинская керамика (биокерамика)......683.3. Функциональная керамика......703.3.1. Кислородные датчики......703.3.2. Твердооксидные топливные элементы......723.4. Основные рынки......74Список литературы к главе 3......75ЧАСТЬ II. МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА ЦИРКОНИЕВОЙ КЕРАМИКИ......77ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ......794.1. Химические способы......794.1.1. Гидротермальный синтез......804.1.2. Метод соосаждения гидроксидов......854.1.3. Золь-гель метод......854.1.4. Газофазный синтез......894.1.5. Микроэмульсионный синтез......924.2. Механохимический способ......944.3. Термохимический способ получения ZrO2......100Заключение......105Список литературы к главе 4......106ГЛАВА 5. ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ......1095.1. Сухое прессование......1105.2. Прессование с использованием ультразвука......1125.3. Горячее прессование......1135.4. Изостатическое прессование......1165.5. Формование экструзией......1215.6. Литье под давлением......1225.7. Шликерное литье......1235.8. Быстрое прототипирование — 3D-печать......1255.9. Электроформование......1265.10. Получение объемной высокопористой керамики......139Список литературы к главе 5......151ГЛАВА 6. СПЕКАНИЕ КЕРАМИКИ......1556.1. Традиционное спекание в печах......1556.2. Микроволновое спекание......1616.3. Гибридное спекание......1646.4. Искровое плазменное спекание......166Список литературы к главе 6......169ЧАСТЬ III. СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВЫХ КЕРАМИК......171ГЛАВА 7. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВЫХ КЕРАМИК......1737.1. Термомеханические свойства......1737.1.1. Кратковременная прочность керамик при служебной температуре......1737.1.2. Температура деформации под нагрузкой......1757.1.3. Ползучесть циркониевых керамик при высоких температурах......1777.2. Теплофизические свойства......1797.2.1. Теплоемкость керамик на основе диоксида циркония......1797.2.2. Теплопроводность керамических материалов......1817.2.3. Температуропроводность циркониевых керамик......1897.2.4. Термическое расширение керамик......1897.3. Термические свойства......1947.3.1. Огнеупорность......1967.3.2. Термостойкость......1977.3.3. Термическое старение циркониевых керамик......2027.4. Новые подходы и методы термографической диагностики и контроля......2057.4.1. Аппаратура и методы......2077.4.2. Определение кинетических теплофизических характеристик......2117.4.3. Контроль оболочек
трубопроводов
сосудов с помощью точечного нагрева......2157.5. Электрические свойства......2197.6. Коррозионно-химические свойства диоксида циркония......222Заключение......224Список литературы к главе 7......225ГЛАВА 8. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРО- И НАНОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ......2318.1. Введение......2318.2. Локальные методы силового тестирования......2348.3. Инструментальное индентирование — метод Оливера — Фарра......2388.4. Масштабный эффект в твердости......2458.5. Динамическое наноиндентирование — метод CSM......2488.6. Одноосное деформирование микростолбиков......2518.7. Наноструктурная керамика......2538.8. Краткая теория хрупкого разрушения. Трещинообразование в хрупких материалах......2568.9. Трение и износ в керамиках......274Список литературы к главе 8......278ГЛАВА 9. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВЫХ КЕРАМИК......2919.1. Механические свойства традиционной TZP керамики......2919.2. Основные свойства бадделеитовой Ca-TZP керамики......2959.3. Роль примеси SiO2 в бадделеите......306Список литературы к главе 9......307ЧАСТЬ IV. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ZrO2......311ГЛАВА 10. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ С ОБЪЕМНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ......31210.1. Композиционные материалы с дисперсным наполнителем......31310.2. Термические микронапряжения и упрочнение композиционных материалов......31710.3. Дисперсные композиционные материалы на основе диоксида циркония......322Список литературы к главе 10......333ГЛАВА 11. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ZrO2 С 2D И 1D НАПОЛНИТЕЛЯМИ......33611.1. Композиционные материалы с пластинчатым наполнителем......33611.2. Композиционные материалы с волокнистым наполнителем......34511.3. Заключение......351Список литературы к главе 11......353Заключение......356