Золь-гель синтез порошков для получения керамических композитов на основе циркона в двухступенчатом микрореакторе
| Dublin Core | PKP Metadata Items | Metadata for this Document | |
| 1. | Title | Title of document | Золь-гель синтез порошков для получения керамических композитов на основе циркона в двухступенчатом микрореакторе |
| 2. | Creator | Author's name, affiliation, country | В. Л. Уголков; Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Russian Federation |
| 2. | Creator | Author's name, affiliation, country | Ю. С. Кудряшова; Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Russian Federation |
| 2. | Creator | Author's name, affiliation, country | A. В. Осипов; Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Russian Federation |
| 2. | Creator | Author's name, affiliation, country | Л. П. Мезенцева; Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Russian Federation |
| 2. | Creator | Author's name, affiliation, country | И. В. Макушева; Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский технологический институт (технический университет); Russian Federation |
| 2. | Creator | Author's name, affiliation, country | Р. Ш. Абиев; Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский технологический институт (технический университет); Russian Federation |
| 3. | Subject | Discipline(s) | |
| 3. | Subject | Keyword(s) | золь-гель синтез; микрореактор; закрученные потоки; удельная поверхность порошков; спекание; керамические композиты (1–х)ZrSiO₄–хZrO₂; дилатометрия; микротвердость по Виккерсу |
| 4. | Description | Abstract | Золь-гель синтез порошков-прекурсоров циркона, оксида циркония и композита на их основе выполнен двумя способами – обратным осаждением, а также микрореакторным методом в двухступенчатом аппарате с интенсивно закрученными потоками реагентов. Проведено сравнение результатов синтеза на всех этапах – порошков-прекурсоров (1–х)(H₂SiO₃–ZrO(OH)₂)–хZrO(OH)₂, после обжига при 850°С, а также после спекания порошков в интервале температур 1000–1300°С. Изучено термическое поведение исходных наноразмерных композиций методами дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрии и дилатометрии. Оценены температурные коэффициенты линейного расширения керамических образцов. Приведены значения микротвердости для полученных керамических композитов (1–х)ZrSiO₄–хZrO₂ с разной предысторией. |
| 5. | Publisher | Organizing agency, location | The Russian Academy of Sciences |
| 6. | Contributor | Sponsor(s) | |
| 7. | Date | (DD-MM-YYYY) | 25.09.2024 |
| 8. | Type | Status & genre | Peer-reviewed Article |
| 8. | Type | Type | Research Article |
| 9. | Format | File format | |
| 10. | Identifier | Uniform Resource Identifier | https://kld-journal.fedlab.ru/0040-3571/article/view/677949 |
| 10. | Identifier | Digital Object Identifier (DOI) | 10.31857/S0040357124050035 |
| 10. | Identifier | eLIBRARY Document Number (EDN) | wdncpg |
| 11. | Source | Title; vol., no. (year) | Teoretičeskie osnovy himičeskoj tehnologii; Vol 58, No 5 (2024) |
| 12. | Language | English=en | ru |
| 13. | Relation | Supp. Files |
Fig. 1. Schematic diagram of a two-stage microreactor with intensively swirling flows (micro-VSA-2), interaction of solution flows. 1 – upper confuser; 2 – upper neck; 3 – upper tangential pipes; 4 – axial pipe; 5 – nozzle; 6 – upper diffuser; 7 – lower confuser; 8 – lower neck; 9 – lower diffuser; 10 – lower tangential pipes; 11 – pipe for product discharge. (36KB) Fig. 2. Drawing of the two-stage microreactor (micro-VSA-2) used for the synthesis. Dimensions are in mm. (37KB) Fig. 3. Zones of moderate and intensive mixing, volume expansion and particle separation in a two-stage microreactor (micro-VSA-2). The average solution velocities are shown in brackets. (27KB) Fig. 4. Scheme of coprecipitation of components of the compositions ((1–х)(H₂SiO₃–ZrO(OH)₂)–хZrO(OH)₂ to obtain precursor powders [10]. (6KB) Fig. 5. X-ray diffraction patterns of precursor powders (1‒х)(H₂SiO₃‒ZrO(OH)₂)‒хZrO(OH)₂, where х = 0.0(1); 0.5(2); 1.0(3): (a) ‒ coprecipitation; (b) ‒ in a microreactor. (7KB) Fig. 6. DSC curves of precursor powders (1‒х)(H₂SiO₃‒ZrO(OH)₂)‒хZrO(OH)₂, where x: 0.0 (1, solid), 0.5 (2, dashed) and 1.0 (3, dotted); as well as the corresponding TG curves (1’, 2’, 3’): (a) – obtained by coprecipitation, (b) – obtained in a microreactor. (12KB) Fig. 7. X-ray diffraction patterns of powders (1–х)ZrSiO₄–хZrO₂, where х = 0.0(1); 0.5(2); 1.0(3), after heat treatment at 850°C: (a) ‒ coprecipitation (2 h); (b) ‒ in a microreactor (12 h). (8KB) Fig. 8. X-ray diffraction patterns of powders (1–x)ZrSiO₄–xZrO₂, where x = 0.0(1); 0.5(2); 1.0(3), after heat treatment at 1000°C for 24 h: (a) ‒ coprecipitation; (b) ‒ in a microreactor. (7KB) Fig. 9. X-ray diffraction patterns of powders (1–x)ZrSiO₄–xZrO₂, where x = 0.0(1); 0.5(2); 1.0(3), after heat treatment at 1300°C for 24 h: (a) ‒ coprecipitation; (b) ‒ in a microreactor. (9KB) Fig. 10. Electron images of powders of the composition 0.5(H₂SiO₃‒ZrO(OH)₂)‒0.5ZrO(OH)₂: (a) ‒ reverse precipitation; (b) ‒ microreactor synthesis. (83KB) Fig. 11. SEM images of the fracture surface of ceramic samples after sintering at 1300°C for 24 h: (a) – ZrSiO₄, (b) – 0.5ZrSiO₄–0.5ZrO₂, (c) – ZrO₂, according to [33]. (44KB) Fig. 12. Dilatometry curves of ceramic samples of ZrSiO₄ (1, solid), 0.5ZrSiO₄‒0.5ZrO₂ (2, dashed) and ZrO₂ (3, dotted) and the corresponding LTEC curves in the range of 100‒1500°C (1’, 2’, 3’): (a) – from powders obtained by coprecipitation; (b) – obtained by microreactor synthesis. (12KB) |
| 14. | Coverage | Geo-spatial location, chronological period, research sample (gender, age, etc.) | |
| 15. | Rights | Copyright and permissions |
Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences |