Формування наноструктур оксидних матеріалів на основі ZrO2-Y2O3 та Lа2O3–B2O3–GеO2 при термічних, баричних та електромагнітних впливах
Дослідження формування дисперсної фази в нанопорошках на основі двооксиду цирконію під впливом високого гідростатичного тиску, вакууму та слабких імпульсних магнітних полів. Вивчення впливу зазначених чинників на морфологію і ущільнення дисперсних систем.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.09.2015 |
| Размер файла | 44,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Обнаружена несвойственная для системы ZrO2 - 3мол. % Y2O3 метастабильная фаза типа CsCl с примитивной кубической решеткой с параметром 3.3Е, образующаяся вследствие дефицита атомов кислорода в условиях высокого вакуума и электронного облучения на этапе перехода аморфного гидроксида в кристаллическое состояние.
Путем комплексного использования интегральных и локальных методов, включая сканирующую микроскопию высокого разрешения, было установлено, что процессы роста наночастиц диоксида циркония в низкотемпературном (ниже 600оС) диапазоне реализуются с помощью ориентированного присоединения, а в высокотемпературном - путем диффузии.
Установлено, что в нанодисперсных порошковых системах действие указанных физических факторов приводит к изменению пространственной конфигурации и состава адсорбционного слоя дисперсной фазы. Обоснована возможность представления нанопорошковой системы в виде предельного случая коллоидных систем. Установлены основные факторы, определяющие агрегативную устойчивость нанопорошковых дисперсных систем на основе ZrO2. Спрогнозирована и экспериментально обоснована возможность позитивного влияния на процессы консолидации нанопорошков диоксида циркония путем их предварительной физической модификации магнитоимпульсным воздействием (ИМП) в комплексе с термовакуумной обработкой.
Впервые установлено, что последовательная обработка гидроксида циркония ИМП и высоким гидростатическим давлением (1000МПа) значительно снижает (с 400 до 110оС) температуру его кристаллизации. На основе полимерной модели гидроксида циркония был предложен вариант интерпретации этого эффекта.
Впервые обнаружено с помощью методов ДТА, ТЭМ и РСА, что ИМП, интенсифицирует кристаллизацию в стекле системы (LBG), способствует направленному росту кристаллической фазы и гомогенизации ее пространственного распределения в объеме стекломатрицы. Предложена и экспериментально обоснована возможность получения с помощью ИМП объемного наноструктурного состояния в стехиометрическом стекле системы LBG, имеющего поверхностный характер кристаллизации.
Показано, что механизм действия ИМП в оксидных средах связан с разрушением путем парамагнитного резонанса кислород-вакансионных дефектных комплексов расположенных в области межфазных границ.
Установлено, что для оксидных систем с газовой (нанопорошки ZrO2 -Y2O3) и твердофазной дисперсионной средой (LBG - стекло) действие ИМП заключается в интенсификации на всех масштабных уровнях процессов, природно свойственных данному классу материалов и протекающих в сторону снижения системой свободной энергии.
Показано, что магнитоиндуцированные релаксационные процессы могут приводить не только к гомогенизации структуры, но и формированию анизотропии физических свойств гетерофазных оксидных материалов.
Ключевые слова: диоксид циркония, гидроксид циркония, кристаллизация, наночастицы, импульсное магнитное поле, высокое гидростатическое давление.
ABSTRACT
Doroshkevych О.S. “Forming the nanostructures of ZrO2 -Y2O3 and Lа2O3-B2O3-GеO2-based oxide materials at thermal, baric and electromagnetic influences”. - A manuscript.
Thesis for a competition of candidate science degree in physics and mathematics, speciality 01.04.07 - Solid state physics. - Donetsk Institute for Physics and Engineering named after O.O. Galkin National Academy of Science of Ukraine, Donetsk, 2009.
The dissertation is devoted to establishment and study of the influence of complex action, such as the thermal annealing, weak pulsed magnetic fields - PMF and low vacuum on the processes of formaing the monolithic nanostructured 3D-materials from Lа2O3-B2O3-GеO2 (LBG) oxide glasses and coprecipitated nanopowders of ZrO2-Y2O3 - system.
It has been revealed that the above physical factors result in changes of particles configuration and composition of adsorption layer of the dispersion phase. It has been grounded that the represented nanopowder system is а limit case of the colloid systems. Basic factors determining the aggregate stability of ZrO2-based nanopowder disperse systems have been determined.
By the methods of TEM, DТА, X-ray diffraction it has been for the first time discovered that the PMF intensifies crystallization in LBG-glass system, promotes the direct growth of crystalline phase and homogenization of its spatial distributing in volume of glass-matrix. A possibility of obtaining a volume nanostructured state in LBG-glass and ZrO2-Y2O3 nanopowders through PMF has been suggested and experimentally grounded.
It has been determined that for the oxide systems with gas- (ZrO2-nanopowders) and solid-phase (LaBGeO5-glass) dispersion environment the action of PMF is in intensification of the processes at every scale levels that is typical of this class of materials thus reducing the free energy of the dispersion system.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Акумуляція енергії в осередку. Анізотропія електропровідності МР, наведена зовнішнім впливом. Дія електричних і магнітних полів на структурні елементи МР. Дослідження ВАХ МР при різних темпах нагружения осередку. Математична теорія провідності МР.
дипломная работа [252,7 K], добавлен 17.02.2011Вплив умов одержання, хімічного складу і зовнішніх чинників на формування мікроструктури, фазовий склад, фізико-хімічні параметри та електрофізичні властивості склокерамічних матеріалів на основі компонента з фазовим переходом метал-напівпровідник.
автореферат [108,5 K], добавлен 11.04.2009Доцільне врахування взаємного впливу магнітних, теплових і механічних полів в магніторідинних герметизаторах. Кінцеві співвідношення обліку взаємного впливу фізичних полів. Адаптація підходу до блокових послідовно- й паралельно-ітераційного розрахунків.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 30.07.2014Сутність електрофізичних, електрохімічних, термічних та хіміко-термічних методів обробки конструкційних матеріалів. Математичні моделі процесу електрохімічного травлення голки тунельного мікроскопу. Заточування голки за допомогою явища електролізу.
курсовая работа [516,1 K], добавлен 16.06.2014Напівкласична теорія теплопровідності. Теоретичні аспекти ТЕ-наноматеріалів. Отримання зменшеної теплопровідності в сипких матеріалах. Квантово-розмірні ефекти: умови і прояви. Принципи впровадження наноструктур. Перспективи матеріалів на основі PbTe.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 11.11.2014Коливання ребристих оболонок на пружній основі з використанням геометрично нелінійної теорії стержнів і оболонок типу Тимошенка. Взаємодія циліндричних та сферичних оболонок з ґрунтовим середовищем. Чисельні алгоритми розв'язування динамічних задач.
автореферат [103,4 K], добавлен 10.04.2009Визначення гідростатичного тиску у різних точках поверхні твердого тіла, що занурене у рідину, яка знаходиться у стані спокою. Побудова епюр тиску рідини на плоску і криволінійну поверхні. Основні рівняння гідродинаміки для розрахунку трубопроводів.
курсовая работа [712,8 K], добавлен 21.01.2012Гідравлічний розрахунок газопроводу високого тиску, димового тракту та димової труби. Визначення тиску газу перед пальником. Розрахунок витікання природного газу високого тиску через сопло Лаваля. Розрахунок витікання повітря через щілинне сопло.
курсовая работа [429,8 K], добавлен 05.01.2014Характеристика обертального моменту, діючого на контур із струмом в магнітному полі. Принцип суперпозиції магнітних полів. Закон Біо-Савара-Лапласа і закон повного струму та їх використання в розрахунку магнітних полів. Вихровий характер магнітного поля.
лекция [1,7 M], добавлен 24.01.2010Природа і спектральний склад сонячного світла, характер його прямого та непрямого енергетичного перетворення. Типи сонячних елементів на основі напівпровідникових матеріалів. Моделювання електричних характеристик сонячного елемента на основі кремнію.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 17.06.2014Експериментальне дослідження й оцінка термо- і тензорезистивних властивостей двошарових плівкових систем на основі Co і Cu, Ag або Au та Fe і Cr та апробація теоретичних моделей. Феноменологічна модель проміжного шару твердого розчину біля інтерфейсу.
научная работа [914,9 K], добавлен 19.04.2016Суть процесу формування верхнього шару металу в умовах пружної і пластичної деформації. Дослідження структурних змін і зарядового рельєфу поверхні при втомі металевих матеріалів. Закономірності формування енергетичного рельєфу металевої поверхні.
курсовая работа [61,1 K], добавлен 30.06.2010Рух електрона в однорідному, неоднорідному аксіально-симетричному магнітному полі. Визначення індукції магнітного поля на основі закону Біо-Савара-Лапласа. Траєкторія електрона у полі соленоїда при зміні струму котушки, величини прискорюючого напруження.
курсовая работа [922,3 K], добавлен 10.05.2013Фазові перетворення, кристалічна структура металів. Загальний огляд фазових перетворень. Стійкість вихідного стану. Фазово-структурні особливості в тонких плівках цирконію. Динаміка переходів цирконію, розрахунок критичної товщини фазового переходу.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 02.02.2010Елементи які служать для побудови хвилеводів. Звук і магнітне поле на службі інтегральної оптики. Терабітні системи зв’язку на основі спектрального ущільнення. Перспективи розвитку багатоканальних систем зв’язку. Елементи когерентної інтегральної оптики.
магистерская работа [1,2 M], добавлен 12.09.2012Взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Особливості поширення електромагнітних хвиль радіочастотного діапазону в живих тканинах. Характеристики полів, що створюються тілом людини. Електронні переходи в збудженій молекулі. Фоторецепторні клітини.
реферат [238,5 K], добавлен 12.02.2011Вивчення методів вирощування кремнієвих і вуглецевих нанодротів за допомогою шаблонів, інжекції під тиском, нанесення електрохімічного та з парової фази. Розгляд кінетики формування нанодроту в процесі вакуумної конденсації металів на поверхню кристала.
курсовая работа [7,1 M], добавлен 12.04.2010Методи створення селективних сенсорів. Ефект залежності провідності плівки напівпровідникових оксидів металів від зміни навколишньої атмосфери. Види адсорбції. Природа адсорбційних сил. Установка для вимірювання вольт-амперних характеристик сенсора.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 27.05.2013Застосування тензометрів для зміни деформацій у деталях машин і механізмів. Дротові, напівпровідникові, фольгові тензометричні датчики. Зворотний зв'язок у магнітних підсилювачах. Використання електромагнітних реле та систем автоматичного регулювання.
контрольная работа [136,7 K], добавлен 23.10.2013Вивчення основних закономірностей тліючого розряду. Дослідження основних властивостей внутрішнього фотоефекту. Експериментальне вивчення ємнісних властивостей p–n переходів. Дослідження впливу електричного поля на електропровідність напівпровідників.
методичка [389,4 K], добавлен 20.03.2009
