Итог: | Исследована структура и свойства керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, с добавкой высокомодульных включений углеродных нанотрубок. Композиционные материалы были получены методом искрового плазменного спекания. Введение углеродных нанотрубок обеспечивает незначительное уменьшение плотности и размера зерен керамики. Рост объемной доли углеродных нанотрубок ведет к увеличению механических свойств керамических композитов. Наибольшие значения механических свойств достигались при введении 5 об. % углеродных нанотрубок и составили E = (246±8) ГПа, H = (12.7±0.21) ГПа, KICI = = (12.1±0.35) МПа·м1/2, KICN = (7.8±0.29) МПа·м1/2. Увеличение вязкости разрушения при введении в керамическую матрицу углеродных нанотрубок обусловлено действием двух механизмов – фазового превращения из тетрагональной в моноклинную модификацию ZrO2 и перекрытием трещин нанотрубками. При увеличении количества вводимой добавки вклад мартенситного превращения в трещиностойкость снижается, что связано с уменьшением размера зерна тетрагональной фазы ZrO2 и соответственно с переходом ее в стабильное состояние.
|