Комбинированный метод получения плотной нанокерамики на основе оксида алюминия

摘要

Разработана технология получения плотной керамики оксида алюминия с применением модифицирующей добавки и механохимического активирования (МА) исходного реагента. Показана целесообразность использования МА для синтеза дисперсных порошков-прекурсоров на основе γ-Аl_2O_3 при 600 °С и снижения температуры формирования фазы α-Аl_2O_3 с 1200 до 1000 °С. Выявлено влияние МА на относительную плотность керамики оксида алюминия при спекании в интервале температур 1000 - 1500°С, наиболее активно процесс спекания протекает при температурах 1000 -1300°С. Установлено, что присутствие в алюмооксидной матрице МgО в количестве от 1 до 3 масс. % замедляет рост зерен фазы α-Аl_2O_3 за счет образования приграничного слоя из нанокристаллитов МgАl_2O_4 в матрице оксида алюминия. Получен керамический материал на основе α-Аl_2O_3 со средним размером зерна ~ 70 нм, относительной плотностью 0,98, микротвердостью 25 ГПа и прочностью на изгиб 650 МПа. Предлагаемый комбинированный метод является простым и экономичным для получения высокоплотной алюмооксидной керамики с размером зерен менее 100 нм и высокими физико-механическими свойствами, которую можно использовать при создании материалов различного конструкционного и функционального назначения.