Влияние термообработки на теплопроводность монокристаллов твердых растворов на основе ZrO2, стабилизированных оксидами скандия и иттрия
Russian Foundation for Basic Research, Interrelation of the structure, heat and electrophysical properties of solid solutions based on zirconium dioxide with the use of combined stabilizing additives, 18-02-00566
Агарков Д.А.
1,2,3, Борик М.А.
3, Кораблева Г.М.
1, Кулебякин А.В.
3, Курицына И.Е.
1, Ломонова Е.Е.
3, Милович Ф.О.
4, Мызина В.А.
3, Попов П.А.
5, Рябочкина П.А.
6, Табачкова Н.Ю.
3,41Институт физики твердого тела Российской академии наук, Черноголовка, Московская обл., Россия
2Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия
3Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
4Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
5Брянский государственный университет им. акад. И.Г. Петровского, Брянск, Россия
6Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, Саранск, Россия
Email: agarkov@issp.ac.ru, borik@lst.gpi.ru, eliseevagm@mail.ru, kulebyakin@lst.gpi.ru, koneva@issp.ac.ru, lomonova@lst.gpi.ru, philippmilovich@gmail.com, vamyzina@lst.gpi.ru, tfbgubry@mail.ru, Ryabochkina@freemail.mrsu.ru, ntabachkova@gmail.com
Поступила в редакцию: 28 июля 2020 г.
В окончательной редакции: 28 июля 2020 г.
Принята к печати: 30 июля 2020 г.
Выставление онлайн: 8 сентября 2020 г.
Исследовано влияние термообработки при 1000oC в течение 400 h на величину теплопроводности кристаллов, стабилизированных оксидом скандия, (ZrO_2)1-x(Sc2O_3)x (x=0.08-0.10), и совместно оксидами скандия и иттрия, (ZrO_2)1-x-y(Sc2O_3)x(Y2O_3)y (x=0.003-0.20; y=0.02-0.025). Для кристаллов диоксида циркония, стабилизированного оксидом скандия, наиболее заметные изменения теплопроводности касаются кристаллов 9ScSZ, в которых происходят изменения фазового состава, и появляется заметное количество ромбоэдрической фазы. Для кристаллов 8ScSZ эти изменения менее заметны и вызваны преимущественно упорядочением кислородных вакансий и изменениями микроструктуры образцов, а для кристаллов 10ScSZ практически отсутствуют. Минимальное значение электропроводности имеют кристаллы 10ScSZ, как до, так и после отжига, что определяется наибольшим содержанием оксида скандия в твердом растворе. Небольшие изменения теплопроводности касаются кристаллов частично стабилизированного диоксида циркония, солегированного оксидами скандия и иттрия. Для кубических кристаллов 8Sc2YSZ и 10Sc2YSZ изменения в величине теплопроводности, характере температурной зависимости теплопроводности и фазовом составе кристаллов практически отсутствуют. Введение в твердые растворы на основе диоксида циркония наряду с оксидом скандия оксида иттрия позволяет повысить стабильность их фазового состава и структурно зависящих тепло- и электрофизических характеристик. Ключевые слова: диоксид циркония, монокристаллы, отжиг, теплопроводность, изменения микроструктуры.
- S.P.S Badwal, M.J. Bannister, R.H.J. Hannink. Science and technology of zirconia V. Technomic Publ. Co., Lancaster, Basel (1993). P. 190
- R.N. Basu. Materials for Solid Oxide Fuel Cells. Chapter 12 in Recent Trends in Fuel Cell Science and Technology / Ed. S. Basu. Anamaya Publishers. New Delhi, India (2006). P. 286
- S.P.S. Badwal, F.T. Ciacchi, D. Milosevic. Solid State Ionics 136--137, 91 (2000)
- O. Yamamoto, Y. Arachi, H. Sakai, Y. Takeda, N. Imanishi, Y. Mizutani, M. Kawai, Y. Nakamura. Ionics 4, 403 (1998)
- W.D. Kingery, H.K. Bowen, D.R. Uhlmann. Introduction to Ceramics. Wiley Interscience. N. Y. (1976). 1056 p
- R.L. Jones. Thermal barrier coatings. In Metallurgical and Ceramic Protective Coatings / Ed. K.H. Stern. Chapman \& Hall, London (1996). P. 194
- D.R. Clarke, M. Oechsner, N.P. Padture. MRS Bull. 37, 891 (2012)
- D.R. Clarke, S.R. Phillpot. Mater. Today 8, 22 (2005)
- R.H.J. Hannink, P.M. Kelly, B.C. Muddle. J. Am. Ceram. Soc. 83, 461 (2004)
- S. Lawson. J. Eur. Ceram. Soc. 15, 485 (1995)
- C. Pecharroman, J.F. Bartolome, J. Requena, J.S. Moya, S. Deville, J. Chevalier, G. Fantozzi, R. Torrecillas. Adv. Mater. 15, 507 (2003)
- S.P.S. Badwal. Solid State Ionics 143, 39 (2001)
- W. Araki, T. Koshikawa, A. Yamaji, T. Adachi. Solid State Ionics 180, 1484 (2009)
- G.Di Girolamo, C. Blasi, M. Schioppa, L. Tapfer. Ceram. Int. 36, 961 (2010)
- R.L. Jones, R.F. Reidy, D. Mess. Surf. Coat. Technol. 82, 70 (1996)
- H. Liu, S. Li, Q. Li, Y. Li. Mater. Des. 31, 2972 (2010)
- A. Du, C. Wan, Z. Qu, W. Pan. J. Am. Ceram. Soc. 92, 2687 (2009)
- H. Lehmann, D. Pitzer, G. Pracht, R. Vassen, D. Stover. J. Am. Ceram. Soc. 86, 1338 (2003)
- Z.Z. Wang, Y. Bai, W. Fan, Y. Gao, Q. Liu, R.J. Wang, W.Z. Tao, F. Ma. Comput. Mater. Sci. 174, 109478 (2020)
- M. Yoshimura, M. Yashima, T. Noma, S. Somiya. J. Mater. Sci. 25, 2011 (1990)
- М.А. Борик, А.В. Кулебякин, Е.Е. Ломонова, В.А. Мызина, П.А. Попов, Ф.О. Милович, Н.Ю. Табачкова. ФТТ 60, 2478 (2018)
- П.А. Попов, В.Д. Соломенник, Е.Е. Ломонова, М.А. Борик, В.А. Мызина. ФТТ 54, 615 (2012)
- P.A. Popov, A.A. Sidorov, E.A. Kulchenkov, \`A.\`I. \`Anishchenko, I.C. \`Avetissov, N.I. Sorokin, P.P. Fedorov. Ionics 23, 233 (2017)
- M.A. Borik, S.I. Bredikhin, A.V. Kulebyakin, I.E. Kuritsyna, E.E. Lomonova, F.O. Milovich, V.A. Myzina, V.V. Osiko, V.A. Panov, P.A. Ryabochkina, S.V. Seryakov, N.Yu. Tabachkova. J. Cryst. Growth 443, 54 (2016)
- M.A. Borik, S.I. Bredikhin, V.T. Bublik, A.V. Kulebyakin, I.E. Kuritsyna, E.E. Lomonova, F.O. Milovich, V.A. Myzina, V.V. Osiko, P.A. Ryabochkina, S.V. Seryakov, N.Yu. Tabachkova. J. Cryst. Growth 457, 122 (2017)
- M.A. Borik, V.T. Bublik, A.V. Kulebyakin, E.E. Lomonova, F.O. Milovich, V.A. Myzina, V.V. Osiko, S.V. Seryakov, N.Yu. Tabachkova. J. Eur. Ceram. Soc. 35, 1889 (2015)
- П.А. Попов, П.П. Федоров, В.А. Конюшкин, А.Н. Накладов, С.В. Кузнецов, В.В. Осико, Т.Т. Басиев. Докл. РАН 421, 183 (2008)
- H. Fujimori, M. Yashima, M. Kakihana, M. Yoshimura. J. Am. Ceram. Soc. 81, 2885 (1998)
- Y. Hemberger, N. Wichtner, C. Berthold, K.G. Nickel. Int. J. Appl. Ceram. Technol. 13, 116 (2016)
- М.А. Борик, Т.В. Волкова, А.В. Кулебякин, И.Е Курицына, Е.Е. Ломонова, В.А. Мызина, Ф.О. Милович П.А. Рябочкина, Н.Ю. Табачкова, А.И. Зенцова, П.А. Попов. ФТТ 62, 191 (2020)
- M.A. Borik, S.I. Bredikhin, V.T. Bublik, A.V. Kulebyakin, I.E. Kuritsyna, E.E. Lomonova, F.O. Milovich, V.A. Myzina, V.V. Osiko, P.A. Ryabochkina, N.Yu. Tabachkova. J. Am. Ceram. Soc. 100, 5536 (2017)
- D.A. Agarkov, M.A. Borik, T.V. Volkova, G.M. Eliseeva, A.V. Kulebyakin, N.A. Larina, E.E. Lomonova, V.A. Myzina, P.A. Ryabochkina, N.Yu. Tabachkova. J. Lumin. 222, 117170 (2020)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
