ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ И МЕХАНИЧЕКИХ СВОЙСТВ КЕРАМИКИ ИЗ АЛЮМИНАТА МАГНИЯ, АРМИРОВАННОГО ДИОКСИДОМ ЦИРКОНИЯ

Улучшение механических характеристик технических керамик является актуальной задачей современного керамического материаловедения. В частности, существует потребность в улучшении механических характеристик огнеупоров на основе шпинели MgAl₂O₄, поскольку данная шпинель характеризуется безупречной стойкостью к высокотемпературной коррозии. Работа посвящена изучению микроструктуры, фазового состава и механических свойств керамики MgAl₂O₄-ZrO₂. Экспериментальные образцы были синтезированы твердофазным методом из порошковых компактов. Для комплексного изучения микроструктуры и фазового состава использовались методы сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции. Механические свойства керамических образцов изучались через измерение прочности таблеток на двухосный изгиб. Армирование алюмината магния диоксидом циркония проводилось для улучшения механических характеристик композитной керамики. Было установлено, что изменение фракции пресс-порошка может влиять на усадку, плотность и механические свойства керамических образцов MgAl₂O₄-ZrO₂. В частности, уменьшение фракции пресс-порошка увеличивает прочность на двухосный изгиб таблеток алюмината магния и армированного композита. Значительное улучшение механических характеристик наблюдается для композита с добавкой 40 масс. % ZrO₂.

1. Основы технической керамики: учебное пособие /Н.Ю. Черкассова, С.В. Веселов, Д.В. Дудина, Р.И. Кузьмин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2023. – 106 с.

2. Гаршин А.П. Материаловедение. Техническая керамика в машиностроении: учебник для вузов / А.П. Гаршин. – 2-е изд., испр. и доп. –М.: Издательство Юрайт, 2024. – 296 с.

3. Sadik C., El Amrani I. E., Albizane A. Recent advances in silica-alumina refractory: A review //Journal of Asian Ceramic Societies. – 2014. – Vol. 2. – No. 2. – P. 83–96.

4. Smith J.D., Fahrenholtz W.G. Refractory oxides // Ceramic and Glass Materials. – 2008. – P. 87.

5. Braulio M.A.L. et al. Spinel-containing alumina-based refractory castables // Ceramics International. – 2011. – Vol. 37. – No. 6. – P. 1705–1724.

6. El-Amir A.A.M. et al. MgAl2O4-reinforced c-ZrO2 ceramics prepared by spark plasma sintering // Journal of the Korean Ceramic Society. – 2021. – Vol. 58. – No. 5. – P. 574–582.

7. Fouad O.A. et al. Fabrication and characterization of macroporous alumina-nano tetragonal zirconianano spinel ceramic composites // Materials Chemistry and Physics. – 2023. – Vol. 301. – P. 127617.

8. Ganesh I., Ferreira J.M.F. Synthesis and characterization of MgAl2O4–ZrO2 composites // Ceramics international. – 2009. – Vol. 35. – No. 1. – P. 259–264.

9. Shakirzyanov R.I., Borgekov D.B., Garanin Y.A., Kozlovskiy A.L., Volodina N.O., Shlimas D.I., Zdorovets M.V. Study of the effect of synthesis temperature and thermal aging on structural, dielectric properties and phase composition in NiO/NiAl2O4 composite ceramics // Materials Research Express. – 2024. – Vol. 11. – No. 7. – P. 075507.

10. Boch P. Ceramic Materials: Processes, Properties and Applications / ed. Nièpce J.-C. – 2007.