Формирование керамических компактов на основе оксида алюминия методом электрофоретического осаждения
Аннотация
В работе представлены результаты исследования устойчивых неводных суспензий на основе нанопорошков Al₂O₃ двух различных партий, полученных методом электрического взрыва Al-проволоки и проволоки из сплава Al-Mg с содержанием Mg 1.3 вес. %. Электроакустическим методом в суспензиях был исследован ζ-потенциал, который имел высокие положительные значения (от +35 до +48 мВ), благоприятные проведению электрофоретического осаждения. Исследована кинетика изменения эффективного гидродинамического диаметра агрегатов от времени ультразвуковой обработки методом динамического и электрофоретического рассеяние света. Показано, что ультразвуковая обработка и центрифугирование понижают средний размер агрегатов в суспензиях нанопорошков оксида алюминия, а также способствуют увеличению доли индивидуальных частиц. Методом электрофоретического осаждения были получены объемные компакты на основе оксида алюминия. Установлено, что применение нанопорошка на основе оксида алюминия, полученного из сплава Al-Mg, привело к существенному улучшению спекаемости керамики за счет образования 2.5 вес. % шпинели MgAl₂O₄, что позволило повысить плотность (98.6 % от теор.) и микротвердость (17.7±0.5 ГПа) керамических образцов. После спекания образца при температуре 1650 ⁰С формируется плотная зеренная структура с размером зерен 1-4 мкм и небольшим количеством закрытых пор размером 1 мкм.