Hydrated zirconia was obtained by solid state synthesis and precipitation. Physicochemical properties and phase composition of calcined hydrated zirconia was investigated by XRD, IR and DSC-TG. Hydrated zirconia obtained by solid state synthesis has lower moisture content and higher filterability to compare with precipitated one. Zirconia precursor synthesis with ammonium carbonate considerable decrease specific surface area to compare with precursor precipitated by ammonium hydroxide or ammonia. Tetragonal and monoclinic zirconia was obtained by hydrated zirconia calcination under 450 °C. Calcination temperature increase up to 600 °C lead to drastically decrease of tetragonal zirconia content. The roast obtained under 1150 °C contain only monoclinic zirconia.
Dmitriy V. Mayorov – PhD (Eng), senior research worker, Tananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences” (ICT KSC RAS), Apatity, Murmansk region, Russia Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Kirill Andreevich Yakovlev – lead engineer, Tananaev Institute of Chemistry – SUBDIVISION OF the FEDERAL RESEARCH Centre “KOLA SCIENCE Centre of the Russian Academy of Sciences” (ICT KSC RAS), Apatity, Murmansk region, Russia E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
1. Carter C. В., Norton M. G. Ceramic Materials: Science and Engineering. New York: Springer, 2007. 716 p.
2. Rahaman M. H. Ceramic Processing and Sintering. 2nd ed. NewYork: Marcell Dekker, Inc., 2006. 875 p.
3. Эванс А. Г., Лэнгдон Т. Г. Конструкционная керамика: пер. с англ. М.: Металлургия, 1980. 256 с.
4. Абрамов Н. В. Высокотемпературные материалы и покрытия для газовых турбин. М.: Машиностроение, 1993. 336 с.
5. Керамические материалы на основе диоксида циркония / А. О. Жигачев, Ю. И. Головин, А. В. Умрихин и др. М.: Техносфера, 2018. 358 с.
6. Горелов В. П. Высокотемпературные фазовые переходы в ZrO2 // Физика твердого тела. 2019. Т. 61, № 7. С. 1346 – 1351. DOI: 10.21883/FTT.2019.07.47849.383
7. Габелков С. В., Тарасов Р. В., Полтавцев Н. С. и др. Фазовые превращения при нанокристаллизации аморфного оксида циркония // Вопросы атомной науки и техники. 2004. № 3. С. 116 – 120
8. Kurapova O. Y., Konakov V. G. Phase evolution in zirconia based systems // Rev. Adv. Mater. Sci. 2014. V. 36, No. 2. P. 177 – 190.
9. Карагедов Г. Р., Аввакумов Е. Г. Низкотемпературный способ синтеза нанопорошка для производства плотной керамики состава ZrO2 – 8 мол. % Y2O3 // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. Т. 19, № 5. С. 521 – 526.
10. Srdic V. V., Winterer M. Comparison of nanosized zirconia synthesized by gas and liquid phase methods // J. Eur. Ceram. Soc. 2006. V. 26, No. 15. P. 3145 – 3151.
11. Srdic V. V., Winterer M., Hahn H. Sintering behavior of nanocrystalline zirconia prepared by chemical vapor synthesis // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83, No. 4. P. 729 – 736.
12. Xia B., Duan L., Xie Y. ZrO2 nanopowders prepared by low-temperature vapor-phase hydrolysis // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83, No. 5. P. 1077 – 1080.
13. Kurland H. D., Grabow J., Muller F. A. Preparation of ceramic nanospheres by CO2 laser vaporization (LAVA) // J. Eur. Ceram. Soc. 2011. V. 31, No. 14. P. 2559 – 2568.
14. Nawale A. B., Kulkarni N., Karmakar S., et al. Phase controlled structure formation of the nanocrystalline zirconia using thermal plasma technique // J. Phys. Conf. Ser. 2010. V. 208, No. 1. P. 012121.
15. Kakihana M., Yoshimura M., Masaki H., et al. Polymerized complex synthesis and intergranular coupling of Bi–Pb–Sr–Ca–Cu–O superconductors characterized by complex magnetic susceptibility // J. Appl. Phys. 1992. V. 71, No. 8. P. 3904. DOI: doi.org/10.1063/1.350858
16. Третьяков Ю. Д., Олейников H. H., Можаев А. П. Основы криохимической технологии. М.: Высш. шк., 1987.
17. Suryanarayana C. Mechanical alloying and milling. N.Y.: Marcel Dekker, 2004. 466 p.
18. Stefanic G., Music S., Gajovic A. Structural and microstructural changes in monoclinic ZrO2 during the ball-milling with stainless steel assembly // Mater. Res. Bull. 2006. V. 41, No. 4. P. 764 – 777.
19. Kuznetsov P. N., Kuznetsova L. I., Zhyzhaev A. M., et al. Investigation of mechanically stimulated solid phase polymorphic transition of zirconia // Appl. Catal. A: General. 2006. V. 298. P. 254 – 260.
20. Ma T., Huang Y., Yang J., et al. Preparation of spherical zirconia powder in microemulstion system and its densi?cation behavior // Mater. Design. 2004. V. 25, No. 6. P. 515 – 519.
21. Huang Y., Ma T., Yang J. L., et al. Preparation of spherical ultra?ne zirconia powder in microemulsion system and its dispersibility // Ceram. Int. 2004. V. 30, No. 5. P. 675 – 681.
22. Malik M. A., Wani M. Y., Hashim M. A. Microemulsion method: a novel route to synthesize organic and inorganic nanomaterials: 1st nano update // Arab. J. Chem. 2012. V. 5, No. 4. P. 397 – 417.
23. Tai C. Y., Hsiao B. Y. Characterization of zirconia powder synthesized via reverse microemulsion precipitation // Chem. Eng. Commun. 2005. V. 192, No. 11. P. 1525 – 1540.
24. Tyagi B., Sidhpuria K., Shaik B., et al. Synthesis of nanocrystalline zirconia using sol-gel and precipitation techniques // Ing. Eng. Chem. Res. 2006. V. 45, No. 25. P. 8643 – 8650.
25. Okubo T., Nagamoto H. Low-temperature prepa-ration of nanostructured zirconia and YSZ by sol-gel processing // J. Mater. Sci. 1995. V. 30, No. 3. P. 749 – 757.
26. Shukla S., Seal S., Van?eet R. Sol-gel synthesis and phase evolution behavior of sterically stabilized nanocrystalline zirconia // J. Sol Gel Sci. Technol. 2003. V. 27, No. 2. P. 119 – 136.
27. Byrappa K., Adschiri T. Hydrothermal technology for nanotechnology // Progr. Crys. Growth. Character. Mater. 2007. V. 53, No. 2. P. 117 – 166.
28. Bondioli F., Leonelli C., Manfredini T., et al. Microwave hydrothermal synthesis and hyper?ne characterization of praseodymium doped nanometric zirconia powders // J. Am. Ceram. Soc. 2005. V. 88, No. 3. P. 633 – 638.
29. Li F., Li Y., Song Z., et al. Evolution of the crys-talline structure of zirconia nanoparticles during their hydrothermal synthesis and calcination: Insights into the incorporations of hydroxyls into the lattice // J. Eur. Ceram. Soc. 2015. V. 35, No. 8. P. 2361 – 2367.
30. Piticescu R. R., Monty C., Taloi D., et al. Hydro-thermal synthesis of zirconia nano-materials // J. Eur. Ceram. Soc. 2001. V. 21, No. 10-11. P. 2057 – 2060.
31. Vasylkiv O., Sakka Y. Synthesis and colloidal processing of zirconia nanopowder // J. Am. Ceram. Soc. 2001. V. 84, No. 1. P. 2489 – 2494.
32. Пат. 2632437 РФ, МПК C01F 7/30 (2006.01). Способ получения оксида алюминия / В. А. Матвеев, Д. В. Майоров; опубл. 04.10.2017, Бюл. № 28.
33. Матвеев В. А. Исследование твердофазного аммиачного гидролиза солей алюминия, титана и циркония // Химическая технология. 2009. Т. 10, № 8. С. 449 – 453.
34. Patterson A. The Scherrer Formula for X-Ray Par-ticle Size Determination // Phys. Rev. 1939. V. 56, No. 10. P. 978 – 982. DOI:10.1103/PhysRev.56.978.
35. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений: пер. с англ. М.: Мир, 1991. 536 с.
36. Селеменева Д. Г., Кравцов А. А., Блинов А. В., Ясная М. А. Влияние температуры прокаливания на структурные изменения наноразмерного диоксида циркония // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов: межвуз. сб. науч. тр. / под общ. ред. В. М. Самсонова, Н. Ю. Сдобнякова. 2015. Вып. 7. 588 с.
37. Япрынцев А. Д., Скогарева Л. С., Гольдт А. Е. и др. Синтез пероксопроизводного слоистого гидроксида иттрия // Журнал неорганической химии. 2015. Т. 60, № 9. С. 1131 – 1138.
38. Глушкова В. Б., Лапшин А. Е., Подзорова Л. И. и др. Новый прекурсор для синтеза тетрагонального диоксида циркония // Физика и химия стекла. 2003. Т. 29, № 6. С. 849 – 859.
39. Поликанова А. С. Синтез наноразмерных оксидов циркония и иттрия пиролизом пероксосоеди-нений: дис. … канд. хим. наук: 02.00.01 / Институт физико-химических проблем керамических материалов. М., 2007. 111 с.
40. Макарова Е. Н. Изучение закономерностей физико-химических процессов получения керамики на основе нанопорошка диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия, церия и алюминия: дис. … канд. техн. наук: 05.16.06 / Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Пермь, 2016. 135 с.
41. Резницкий Л. А., Филиппова С. Е. Ингибиторы кристаллизации аморфных оксидов // Вестник Московского университета. 1993. Т. 34, № 3. С. 203 – 221.
42. Кондратьев Н. С., Трусов П. В. Механизмы образования зародышей рекристаллизации в металлах при термомеханической обработке // Вестник ПНИПУ. Механика. 2016. № 4. С. 151 – 174. DOI: 10.15593/ perm.mech/2016.4.09Д.В./
The article can be purchased
electronic!
PDF format
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2022.06.pp.011-022
Article type:
Research Article
Make a request