Вышедшие номера
Влияние протонного облучения на структуру и свойства порошков и керамики ZrO2
Российский научный фонд, Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых, 24-72-10072
Беличко Д.Р.1, Волкова Г.К.1, Малецкий А.В.1,2, Исаев Р.Ш.2, Якименко М.Н.1, Зозуля А.А.1
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина,, г. Донецк, ДНР, Россия
2Международная межправительственная научно-исследовательская организация "Объединенный институт ядерных исследовани", Дубна, Московская обл., Россия
Email: danil.belichko@yandex.ru
Поступила в редакцию: 28 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 мая 2025 г.
Принята к печати: 12 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2025 г.

Представлены результаты исследования воздействия протонного облучения с энергией E_p= 2 MeV и дозой D_p= 1· 10-17 ion/cm2 на оксидные порошки состава ZrO_2 + n % Y2O3 (где n=2, 3, 4, 8 mol%). Методом рентгенофазового анализа обнаружено радиационно-индуцированное моноклинно-тетрагональное превращение в компактах, содержащих частично-стабилизированный диоксид циркония после облучения потоком протонов. Методом рентгеноструктурного анализа обнаружено изменение полуширины дифракционных рефлексов в структуре компактов всех исследованных фаз, независимо от типа их кристаллической решетки. Методами Брунауэра-Эммета-Теллера, сканирующей электронной микроскопии и дилатометрии отмечено увеличение размеров частиц ZrO2 в процессе облучения потоком протонов. Также установлено, что в процессе облучения наблюдается увеличение и рост пористости в материале. Ключевые слова: диоксид циркония, нанопорошки, керамика, поток протонов, облучение. DOI: 10.21883/0000000000
  1. A.M. Abd El-Hameed. NRIAG J. Astronomy Geophys., 11 (1), 313 (2022). DOI: 10.1080/20909977.2022.2079902
  2. F. Garci a Ferr'e, A. Mairov, L. Ceseracciu, Y. Serruys, P. Trocellier, C. Baumier, O. Kai tasov, R. Brescia, D. Gastaldi, P. Vena, M.G. Beghi, L. Beck, K. Sridharan, F. Di Fonzo. Sci. Rep., 6, 33478 (2016). https://doi.org/10.1038/srep33478
  3. R. Devanathan, K.E. Sickafus, W.J. Weber, M. Nastasi. J. Nucl. Mater., 253 (1-3), 113 (1998). https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00307-3
  4. J. Chai, Y. Zhu, L. Niu, T. Shen, M. Cui, Z. Wang. Ceram. Int., 49 (20), 32799 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.07.249
  5. А.А. Дмитриевский, Д.Г. Жигачева, Н.Ю. Ефремова, П.Н. Овчинников, В.М. Васюков. ФТТ, 64 (8), 1018 (2022). DOI: 10.21883/FTT.2022.08.52700.355 [A.A. Dmitrievsky, D.G. Zhigacheva, N.Y. Yefremov, P.N. Ovchinnikov, V.M. Vasyukov. Solid State Physics, 64 (8), 1018 (2022). DOI: 0.21883/FTT.2022.08.52700.355]
  6. А.А. Леонов, Е.В. Абдульменова, М.П. Калашников, Ли Цзин. Вопросы материаловедения, 4 (104), 132 (2020). DOI: 10.22349/1994-6716-2020-104-4-132-143. [A.A. Leonov, E.V. Abdulmenova, M.P. Kalashnikov, Li Jing. Mater. Sci. Issues, 4 (104), 132 (2020). DOI: 10.22349/1994-6716-2020-104-4-132-143]
  7. J. Chevalier, L. Gremillard, A.V. Virkar, D.R. Clarke. J. American Ceramic Society, 92 (9), 1901 (2009). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2009.03278.x
  8. D.R. Belichko, T.E. Konstantinova, G.K. Volkova, M.N. Mirzayev, A.V. Maletsky, V.V. Burkhovetskiy, A.S. Doroshkevych, C. Mita, D.M. Mardare, B. Janiska, Asif Nabiyev, A.I. Lyubchyk, A.A. Tatarinova, E. Popov. Mater. Chem. Phys., 287 (1), 126237 (2022). DOI: 10.1016/j.matchemphys.2022.126237
  9. D.R. Belichko, T.E. Konstantinova, A.V. Maletsky, G.K. Volkova, A.S. Doroshkevych, M.V. Lacusta, M. Kulik, A.A. Tatarinova, D. Mardare, C. Mita, N. Cornei. Ceram. Intern., 47 (3), 3142 (2021). DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.09.151
  10. V. Ivanov, S. Shkerin, A. Rempel, V. Khrustov, A. Lipilin, A. Nikonov. J. Nanosci. Nanotechnol., 10 (11), 7411-5 (2010). DOI: 10.1166/jnn.2010.2836. PMID: 21137947
  11. Д.Р. Беличко, Г.К. Волкова, Т.Е. Константинова, А.В. Малецкий. ФТВД, 33 (2), 1 (2023). [D.R. Belichko, G.K. Volkova, T.E. Konstantinova, A.V. Maletsky. FTVD, 33 (2), 1 (2023).]
  12. N. Takahashi, A. Suda, I. Hachisuka, M. Sugiura, H. Sobukawa, H. Shinjoh. Appl. Catalysis B: Environmental, 72 (1-2), 187 (2007). DOI: 10.1016/j.apcatb.2006.10.014
  13. G. Pu, J. Zou, L. Lin, K. Zhang, B. Liu, F. Ma, Q. Wang, Q. Li. J. Alloys Compounds, 18 (771), 13150 (2018). DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.08.259
  14. J. Liua, A.H. Mir, G. He, M. Danaie, J. Hinks, S. Donnelly, H. Nordin, S. Lozano-Perez, C.R.M. Grovenor. Acta Mater., 199, 429, (2020). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.08.064
  15. F. Lu, J. Zhang, A. Navrotsky, R.C. Ewing, J. Lian. Microscopy Society of America, 16 (2), 1624 (2010). DOI: 10.1017/S1431927610062069
  16. A.V. Maletskyi, G.K. Volkova, D.R. Belichko, V.A. Glazunova, A.S. Doroshkevych, A.A. Tatarinova, S.I. Lyubchyk. Ceram. Intern., 50 (22), 46506 (2024). DOI: 10.1016/j.ceramint.2024.09.002
  17. M. Lakusta, I. Danilenko, T. Konstantinova, G.Volkova. Nanoscale Res. Lett., 11 (1), 11671 (2016). DOI: 10.1186/s11671-016-1452-3
  18. В.Н. Стрекаловский. Оксиды с примесной разупорядоченностью. Состав, структура, фазовые превращения (Наука, М., 1987), с. 158
  19. В.В. Углов. Радиационные процессы и явления в твердых телах (Вышэйшая школа, Минск, 2016), с. 188
  20. Б.К. Вайнштейн. Современная кристаллография (Наука, М., 1979), т. 2, с. 384.
  21. D.O. Julian, L. Adrian, T. Alejandro, P.H. Juan. Dyna, 81 (185), 13 (2014). https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=49631031002
  22. А.И. Гусев. Наноматериалы, наноструктуры / нанотехнологии (Физматлит, М., 2005), с. 416
  23. Д.Р. Беличко, Г.К. Волкова, А.В. Малецкий, И.Ш. Исаев. Вопросы материаловедения, 3 (119), 46 (2024). https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-119-3-46-56 [D.R. Belichko, G.K. Volkova, A.V. Maletsky, I.Sh. Isaev, Mater. Sci. Issues, 3 (119), 46 (2024). https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-119-3-46-56]
  24. I. Danilenko, M. Lakusta, L. Loladze, G. Volkova, I. Popov, V. Glazunova, T. Konstantinova. Results in Physics, 19, 103495 (2020). https://doi.org/10.1016/j.rinp.2020.103495