A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
METHOD OF PRODUCING NANOSTRUCTURED COMPOSITE CERAMICS BASED ON ZIRCONIUM, ALUMINUM AND SILICON OXIDES
FIELD: manufacturing technology.SUBSTANCE: invention relates to methods of producing high-strength materials, specifically composite ceramics based on stabilized zirconium dioxide and corundum with the addition of silicon dioxide. Invention can be used in production of strong and wear-resistant parts for various industries, including those operating under conditions of high temperatures and corrosive media (draw plates, drawing dies, bearings, rollers, grinding balls, pistons of brake discs, etc.), and products for medicine (cutting tools for surgery, implants for prosthetics, etc.). To obtain nanostructured composite ceramics based on oxides of zirconium, aluminum and silicon by mechanical method, mixing nanodispersed powders of synthetic zirconium dioxide (89.68–90.17 wt%), calcium oxide (2.84–2.85 wt%), corundum (4.87–4.9 wt%) and silicon dioxide (2.08–2.61 wt%). Obtained mixture is dispersed and homogenized in distilled water, grinding is performed in a planetary mill, the mixture is dried in a furnace at temperature of 80 °C. Sample is molded by uniaxial pressing at pressure of 500 MPa. Sintering is performed in two-step mode: first, at 1,300 °C, then reducing temperature to 1,200 °C and maintained for 4 hours.EFFECT: obtaining composite ceramics with high ratio of hardness and fracture toughness.1 cl, 2 dwg, 2 tbl, 2 ex
Изобретение относится к способам получения высокопрочных материалов, а именно композиционной керамики на основе стабилизированного диоксида циркония и корунда с добавлением диоксида кремния. Изобретение может быть использовано при производстве прочных и износостойких деталей для различных отраслей промышленности, в том числе работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред (фильеры, волоки, подшипники, вальцы, размольные шары, поршни тормозных дисков и др.), и изделий для медицины (режущие инструменты для хирургии, имплантаты для протезирования и пр.). Для получения наноструктурированной композиционной керамики на основе оксидов циркония, алюминия и кремния механическим способом смешивают нанодисперсные порошки синтетического диоксида циркония (89,68-90,17 вес.%), оксида кальция (2,84-2,85 вес.%), корунда (4,87-4,9 вес.%) и диоксида кремния (2,08-2,61 вес.%). Полученную смесь диспергируют и гомогенизируют в дистиллированной воде, производят помол в планетарной мельнице, проводят усушку смеси в печи при температуре 80°С. Формовку образцов осуществляют путем одноосного прессования при давлении 500 МПа. Спекание производят в двухстадийном режиме: сначала при температуре 1300°С, затем температуру снижают до 1200°С и выдерживают в течение 4 ч. Технический результат изобретения - получение композиционной керамики с повышенным соотношением твердости и вязкости разрушения. 2 ил., 2 табл., 2 пр.
METHOD OF PRODUCING NANOSTRUCTURED COMPOSITE CERAMICS BASED ON ZIRCONIUM, ALUMINUM AND SILICON OXIDES
FIELD: manufacturing technology.SUBSTANCE: invention relates to methods of producing high-strength materials, specifically composite ceramics based on stabilized zirconium dioxide and corundum with the addition of silicon dioxide. Invention can be used in production of strong and wear-resistant parts for various industries, including those operating under conditions of high temperatures and corrosive media (draw plates, drawing dies, bearings, rollers, grinding balls, pistons of brake discs, etc.), and products for medicine (cutting tools for surgery, implants for prosthetics, etc.). To obtain nanostructured composite ceramics based on oxides of zirconium, aluminum and silicon by mechanical method, mixing nanodispersed powders of synthetic zirconium dioxide (89.68–90.17 wt%), calcium oxide (2.84–2.85 wt%), corundum (4.87–4.9 wt%) and silicon dioxide (2.08–2.61 wt%). Obtained mixture is dispersed and homogenized in distilled water, grinding is performed in a planetary mill, the mixture is dried in a furnace at temperature of 80 °C. Sample is molded by uniaxial pressing at pressure of 500 MPa. Sintering is performed in two-step mode: first, at 1,300 °C, then reducing temperature to 1,200 °C and maintained for 4 hours.EFFECT: obtaining composite ceramics with high ratio of hardness and fracture toughness.1 cl, 2 dwg, 2 tbl, 2 ex
Изобретение относится к способам получения высокопрочных материалов, а именно композиционной керамики на основе стабилизированного диоксида циркония и корунда с добавлением диоксида кремния. Изобретение может быть использовано при производстве прочных и износостойких деталей для различных отраслей промышленности, в том числе работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред (фильеры, волоки, подшипники, вальцы, размольные шары, поршни тормозных дисков и др.), и изделий для медицины (режущие инструменты для хирургии, имплантаты для протезирования и пр.). Для получения наноструктурированной композиционной керамики на основе оксидов циркония, алюминия и кремния механическим способом смешивают нанодисперсные порошки синтетического диоксида циркония (89,68-90,17 вес.%), оксида кальция (2,84-2,85 вес.%), корунда (4,87-4,9 вес.%) и диоксида кремния (2,08-2,61 вес.%). Полученную смесь диспергируют и гомогенизируют в дистиллированной воде, производят помол в планетарной мельнице, проводят усушку смеси в печи при температуре 80°С. Формовку образцов осуществляют путем одноосного прессования при давлении 500 МПа. Спекание производят в двухстадийном режиме: сначала при температуре 1300°С, затем температуру снижают до 1200°С и выдерживают в течение 4 ч. Технический результат изобретения - получение композиционной керамики с повышенным соотношением твердости и вязкости разрушения. 2 ил., 2 табл., 2 пр.
METHOD OF PRODUCING NANOSTRUCTURED COMPOSITE CERAMICS BASED ON ZIRCONIUM, ALUMINUM AND SILICON OXIDES
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЙ КОМПОЗИЦИОННОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ ЦИРКОНИЯ, АЛЮМИНИЯ И КРЕМНИЯ
DMITRIEVSKIJ ALEKSANDR ALEKSANDROVICH (author) / ZHIGACHEVA DARYA GENNADIEVNA (author) / ZHIGACHEV ANDREJ OLEGOVICH (author) / TYURIN ALEKSANDR IVANOVICH (author) / VASYUKOV VLADIMIR MIKHAJLOVICH (author)
2019-10-01
Patent
Electronic Resource
Russian
| European Patent Office | 2024
METHOD FOR PRODUCING BIOACTIVE CERAMICS BASED ON ZIRCONIUM DIOXIDE
| European Patent Office | 2022
ZIRCONIUM OXIDE-BASED METHOD FOR PRODUCING POROUS BIOACTIVE CERAMICS
| European Patent Office | 2016