Реєстраційний номер
0225U002271,
(0122U000952)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка наукових основ створення багатофункціональних оксидних керамічних матеріалів та покриттів
Назва етапу роботи
Створення регламентованих мікроструктур керамічних матеріалів і покриттів на основі оксиду цирконію
Керівник роботи
Дурягіна Зоя Антонівна, Доктор технічних наук
Дата реєстрації
27-02-2025
Організація виконавець
Національний університет "Львівська політехніка"
Опис роботи
Розроблення наукових основ створення багатофункціональних оксидних керамічних матеріалів та покриттів, які б забезпечили необхідний експлуатаційний ресурс виробів критичного призначення, виготовлених із них.
Опис етапу
Визначено вплив хімічного, фазового складу та температури спікання на параметри кристалічної гратки фаз, морфологію мікроструктури, механічні властивості керамік системи ZrO2–(3-8) мол.%Y2O3. Проаналізовано ефективність використання методу індентування пірамідою Вікерса для оцінювання характеристик тріщиностійкості цирконієвих керамік. Встановлено оптимальні температури спікання для цирконієвої кераміки, легованої оксидом ітрію, залежно від його процентного вмісту. Встановлено мікромеханізм високоенергетичного руйнування досліджуваної кераміки, що побудований на оптимізації мікроструктури і фазового складу, що забезпечує високу міцність і в’язкість руйнування кераміки. Створено атлас мікроструктур кераміки системи ZrO2-Y2O3.
З метою здешевлення цирконієвої кераміки стабілізованої Y2O3 вивчали можливість заміни або комбінування модифікаторів різних типів (MgO, Al2O3, CoO, CeO2, Fe2O3). Зокрема встановлено, що повна заміна оксиду ітрію на оксид магнію негативно вплинула на механічні властивості та в’язкість руйнування. Тому розглянуто можливість використання комплексного модифікування оксидами алюмінію, кобальту, церію та заліза при збереженні незначного вмісту оксиду ітрію. Показано, що комплексно модифікована цирконієва кераміка, спечена за 1580 °С, характеризується підвищеними характеристиками міцності та в’язкості руйнування, порівняно з іншими модифікованими кераміками.
Проведено моделювання характеристик мікротвердості, міцності і в’язкості руйнування цирконієвих керамік модифікованих Y2O3, Al2O3, CeO2, TiO2, MgO, HfO2, SiO2 із використанням ансамблевих методів машинного навчання. Встановлено, що найвищу точність прогнозування кожної із трьох механічних властивостей показали методи класу бустинг.
Розроблено матричні моделі розподілу внутрішнього вільного простору у керамічних матеріалах систем ZrO2–Y2O3, ZrO2–MgO, ZrO2–Y2O3–Al2O3–CoO–CeO2–Fe2O3 з використанням методу анігіляції позитронів.
Опис продукції
Автори роботи
Богун Лідія Ігорівна
Ваврух Валентина Іванівна
Василів Богдан Дмитрович
Клим Галина Іванівна
Ковбасюк Тарас Михайлович
Кречковська Софія Русланівна
Кулик Володимир Володимирович
Лемішка Ігор Анатолійович
Лютий Павло Ярославович
Тепла Тетяна Леонідівна
Тростянчин Андрій Миколайович
Шевчук Віра Григорівна
Додано/оновлено в НРАТ
2025-02-27
