Электрофоретическое осаждение тонких пленок и объемной керамики на основе оксида алюминия из суспензий нанопорошков

Аннотация

В настоящей работе представлены результаты исследования дисперсного и фракционного состава неводных суспензий на основе слабоагрегированных нанопорошков Al₂O₃, полученных методом электрического взрыва Al-проволоки и проволоки из сплава Al–Mg (1,3 вес.% Mg). Получены зависимости электрокинетического ζ-потенциала суспензий на основе нанопорошка допированного магнием Al₂O₃–Mg от их концентрации (25–250 г/л) и времени выдержки (0–250 суток). Предложены механизмы ЭФО из неводной суспензии нанопорошка Al₂O₃–Mg с металлической компонентой для объяснения обнаруженных особенностей морфологии тонкопленочных покрытий. Проведено исследование микроструктуры, микротвердости и фазового состава образцов керамики Al₂O₃, сформированных методом ЭФО с последующим спеканием. Показано, что с использованием метода ЭФО из суспензии наночастиц Al₂O₃–Mg и спекания при температуре 1650 °С сформировалась высокоплотная керамика с плотностью 98,6 % от теор. и микротвердостью 17,7±0,5 ГПа за счет образования 2,5 вес.% шпинели MgAl₂O₄.