Application of electroconsolidation of powder components for production of ultradenced ceramics Al₂O₃ and ZrO₂ (3% Y₂O₃)

Abstract

The possibility of application of electroconsolidation for production of ultradenced ceramics based on Al₂O₃ and ZrO₂ (3% Y₂O₃ ) compounds is studied. As a result of the conducted researches optimum values of process temperature at which the best parameters of Al₂O₃ and ZrO₂ (3% Y₂O₃ ) ceramic properties are reached: the apparent density – 3.98 and 6.08 g/cm³ , bending strength – 350 and 800 MPa, fracture toughness – 4.0 and 8.0 МPa⋅m0.5 respectively are established. The researches of a ceramics microstructure are found that high parameters of Al₂O₃ and ZrO₂ (3% Y₂O₃ ) properties are defined by dense and fine-crystalline structure.

Изучена возможность применения электроконсолидации для получения особоплотной керамики на основе Al₂O₃ и ZrO₂ (3% Y₂O₃ ). В результате проведенных исследований установлены оптимальные значения температуры процесса, при которых достигаются наибольшие показатели свойств керамики на основе Al₂O₃ и ZrO₂ (3% Y₂O₃ ) кажущаяся плотность 3.98 и 6.08 г/см³ , предел прочности при изгибе 350 и 800 МПа, коэффициент интенсивности напряжений 4.0 и 8.0 МПа⋅м 0,5 соответственно. Исследованиями микроструктуры керамики установлено, что высокие показатели свойств Al₂O₃ и ZrO₂ (3% Y₂O₃ ) определяются плотной и мелкокристаллической структурой.

Вивчена можливість щодо використання електроконсолідації для отримання особливощільної кераміки на основі Al₂O₃ та ZrO₂ (3% Y₂O₃ ). За результатами наведених досліджень встановлено оптимальні значення температури процесу, при яких досягаються найбільші показники властивостей кераміки Al₂O₃ та ZrO₂ (3% Y₂O₃ ): уявна щільність 3.98 та 6.08 г/см³ , міцність на вигин 350 та 800 МПа, коефіцієнт інтенсивності напруг 4.0 та 8.0 МПа⋅м0,5 відповідно. Дослідженнями мікроструктури було доведено, що високі показники властивостей Al₂O₃ та ZrO₂ (3% Y₂O₃ ) визначаються щільною та дрібнокристалічною структурою кераміки.