Изучено влияние режимов алмазного шлифования на структуру и механические свойства керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом магния. Порошки состава ZrO2 – 6 мол. % MgO получали методом химического соосаждения из растворов хлористых солей циркония и магния. Заготовки образцов изготавливали способом холодного изостатического прессования при максимальных давлениях 55 и 200 МПа с последующим спеканием при температуре 1700 ?С в течение 4 ч. Полученные заготовки (как пористые, так и высокоплотные) механически обрабатывали с различной глубиной резания в диапазоне 0,003…0,010 мм. Установлено, что шероховатость поверхности образцов увеличилась с увеличением глубины резания. После механической обработки высокоплотных образцов, полученных при максимальном давлении 200 МПа, на их поверхности создаются условия для реализации фазового перехода. Шлифование способствует переходу тетрагональной фазы диоксида циркония (t-ZrO2) в моноклинную (m-ZrO2) на поверхности образцов, что приводит к увеличению критического коэффициента интенсивности напряжений K1с с 4,3 до 6,4 МПа·м1/2. Механическая обработка образцов с открытой пористостью 3,0…3,5 %, полученных прессованием при максимальном давлении 55 МПа, не приводит к фазовым превращениям на их поверхности, и K1с остается в пределах погрешности.
Дмитрий Викторович Харитонов – доктор технических наук, заместитель директора научно-производственного комплекса по производственной деятельности, начальник цеха, АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Обнинск, Россия; доцент кафедры химической технологии керамики и огнеупоров, Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Илья Юрьевич Тимохин – инженер-технолог 2-й категории научно-исследовательской лаборатории разработки материалов, АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Обнинск, Россия; аспирант, Обнинский институт атомной энергетики – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Обнинск, Россия
Дмитрий Олегович Лемешев – кандидат технических наук, ведущий инженер-технолог научно-исследовательской лаборатории разработки материалов, АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Обнинск, Россия; декан факультета технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов, доцент кафедры химической технологии керамики и огнеупоров, Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Елена Алексеевна Кораблева – кандидат технических наук, ведущий инженер-технолог научно-исследовательской лаборатории разработки материалов, АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Обнинск, Россия
1. Кораблева Е. А., Харитонов Д. В., Лемешев Д. О. и др. Синтез наноструктурных керамических материалов из ZrO2, выдерживающих термоудар при погружении в расплавы сталей // Цветные металлы. 2022. № 6. С. 8 – 18. DOI: 10.17580/tsm.2022.09.91
2. Суздальцев Е. И., Харитонов Д. В., Харахо-нов Г. А. и др. Перспективы повышения производительности механической обработки крупногабаритных керамических изделий радиотехнического назначения // Новые огнеупоры. 2011. № 12. С. 17 – 24.
3. Кораблева Е. А., Анашкина А. А., Лемешев Д. О. и др. Создание огнеупорных керамических материалов на основе ZrO2 для высокотемпературных установок // Цветные металлы. 2021. № 10. С. 13 – 20. DOI: 10.17580/tsm.2021.10.01
4. Garvie R. C., Nicholson P. S. Phase analysis in zirconia systems // J. Amer. Ceram. Soc. 1972. V. 55, No. 6. P. 303 – 305.5. Zucuni C. P., Guilardi L. F., Rippe M. P., et al. Fatigue strength of yttria-stabilized zirconia polycrestals: Effect of grinding, polishing, glazing, and heat treatment // J. Mech Behav Biomed Mater. 2017. V. 75. P. 512 – 520.6. Karakoca S., Yilmaz H. Influence of surface treatments on surface roughness, phase transformation, and biaxial flexural strength of Y-TZP ceramics // J. Biomed. Mater. Res. 2009. V. 91B. P. 930 – 937. DOI: 10.1002/jbm.b.314777. Цаликова Н. А. Исследование влияния поверхностной абразивной обработки и температурного воздействия на свойства стоматологической керамики на основе метастабильного тетрагонального диоксида циркония // Российский стоматологический журнал. 2013. № 3. С. 18 – 21.8. Шумилович Б. Р., Ростовцев В. В., Крюкова С. Н. и др. Возможность клинического использования несъемных ортопедических конструкций из синтерированного диоксида циркония после их обработки различными видами алмазного инструмента (исследование in vitro) // Вестник новых медицинских технологий. 2021. № 2. Публикация 1–4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vosmozhnost-klinicheskogo-ispolzovaniya-nesemnyh-ortopedicheskih-konstruktsiy-iz-sinterirovannogo-dioksida-tsirkoniya-posle-ih (дата обращения: 07.10.2024)9. Тимохин И. Ю., Анашкина А. А., Харахонов Г. А. и др. Измерение сил резания в процессе механической обработки керамических деталей авиационного назначения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2023. № 6. C. 47 – 57. DOI: 10.18698/0536-1044-2023-6-47-5710. Гусев В. В. Назначение режимов резания при алмазном шлифовании конструкционной керамики // Вестник науки ДонНТУ. 2006. № 110. С. 6 – 15.11. Кузин В. В., Федров С. Ю., Григорьев С. Н. Взаимосвязь режимов алмазного шлифования с состоянием поверхности керамики на основе диоксида циркония // Новые огнеупоры. 2016. № 11. С. 60 – 65.12.Anand P. S. P., Arunachalam N., Vijayaraghavan L. Grinding behavior of yttrium partially stabilized zirconia using diamond grinding wheel // Advanced Materials Research. 2016. V. 1136. P. 15 – 20. 13.Pereira G. K., Amaral M., Simoneti R., et al. Effect of grinding with diamond-disc and-bur on the mechanical behavior of a Y-TZP ceramic // J. Mech Behav Biomed Mater. 2014. V. 37. P. 133–134.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.05.pp.009-015
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
