Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка):
состояли из однородных глобул диаметром около 12 мкм,
В работе [47] авторы использовали металлоорганические соединения,
содержащие ионы натрия и алюмщщя г зцде ал-коксополимеров, Алкоголят
натрия растворялся в спирте и затем гидролизовался приблизительно одним
молем воды на один моль ал ко го ля та. Затем в раствор вводили алкоголят
ам-
Рис. 1V4.1.S. Схема получения геля для синтеза {Г-глинозема состава
Na205,5 (Fec^Ato^O [39],
453
мония, например АЦОСД!*,)*, растворенный в бутанояе; при этом проходила
реакция ХаОН ¦* А1(ОК)з -v NaHO-Al(OR>: + ROH* где Rj- алкильный радикал
Это уравнение весьма упрощенно описывает происходящий химический процесс.
Необходимо создать условия, чтобы при реакции гидроксильных групп
натриевого комплексах алифатическими радикалами алхогол^та аммония
образовывалась химическая связь Al-0-Na при комнатной температуре.
Оставшиеся алкильные труппы будут удалены при химическом взаимодействии с
избытком воды. Полученный гидроксильный комплекс нагревался до 500*С, а
Р-глинозем образуется при термообработке оксидного соединения при 1200*С.
Золь-гель метод применяли для синтеза сильно обогащенной натрием P-фазы
состава ЫааОбАЬО* [48].
Различные методы синтеза бета-алюминатов натрия через зола и растворы
приводят к получению очень гомогенных порошковых материалов, которые
спекаются при более низких температурах, чем порошки, созданные
традиционными способами. Недавно было сообщено [49, 50] об использовании
золь-гель метода для синтеза Р-А120 в виде волокон.
Получение керамическнх образцов
Как отмечалось выше {см, рис, IV.4.1.3), после синтеза порошков р-
глиноземов изготавливают "сырые" (необожженные) заготовки керамики разной
формы, С этой целью используют такие технологические методы, как
разнообразные виды прессования, протяжку, литье, вальцевание. Чаще всего
формование осуществляют прессованием и протяжкой, причем из-за плохой
пластичности порошка необходимо введение пластификаторов - связок,
например, глицерина, тефлона, поливинилового спирта, крахмала, восковой
эмульсин и других материалов. Связка должна обладать следующими
свойствами: 1) придавать механическую прочность сформованной заготовке;
2} разлагаться и улетучиваться во время обжига при относительно токих
температурах, не содержать неорганических веществ, остающихся после
обжига в материале; 3) хорошо распределяться в порошке и не прилипать к
поверхности пресс-формы.
Конечную плотность керамики около 96% можно подучить лишь в том случае,
если плотность рырой заготовки превышает 55%. Дня этого нужна однородная
смесь порошка и связки.
В[51] для получения керамики р-глинозема применяли 10%-ный водный раствор
поливинилового спирта. После спекания в течение 2 ч при 1825°С в сухом
кислороде образцы имели плотность 3,08 г/см3 и обладали проводимостью {0*
1-6,2) Ом"1-см*1 при ЗОО^С. Использование в качестве пластификатора смеси
паливинилпиррояидона и этилеягликоля [52] позволило получить (после
спекания при 1650°С) образцы с плотностью 97% от рентгенографической.
Хороших результатов удалось добиться и при применении воска и смеси
вазелина с минеральным маслом [52].
Образцы (J-глиноземов были изготовлены и с применением метопов шликерного
яятья Долгое Время считалось, что недостатком шлккериого литья является
образование гекстурировааной керамики с"плохой" ориентацией пластинчатых
частиц. Однако в [53, 54] было показано, что в керамических трубках,
полученных быстрой отливкой суспензии мелкого порошка (с размером частиц
около 0,5 мкм) в метаноле, текстура отсутствует. Небольшие добавки Zr02
улучшают микроструктуру керамики р"-глинозема, повышают ее плотность и
прочность [55-57].
Для формования керамических заготовок в виде трубок или ампул широко
использовались методы изостатического прессования и электрофоретического
формования (подробнее см. обзорную ста-Ню Дункана с соавторами [58]).
Изостатическос прессование заключается в сжатии жидкостью полимерной
оболочки, содержащей прессуемый порошок, окружающий цилиндрическую
оправку. При сбросе давления оболочка должна сразу же отделяться от
спрессованной заготовки. Изостатическое прессование имеет ряд основных
преимуществ: а) минимальное количество связки (менее 1% по мао се); в
некоторых случаях удается обойтись вообще без введения пластификатора; б)
заготовки имеют (высокую прочность и не требуют дополнительной
механической обработки; в) получение более однородных (по плотности)
образцов; г) высокая производительность метода.
Гндродинамнческос прессование изделий нз р-глинозема рассматривалось в
[59].
Электрофоретическое формование включает в себя осаждение частиц даамстром
около 1 мкм из суспензии под действием электрического поля. Основная роль
электрического шля заключается в
454
уплотнении осажденных частиц на электроде, т е на формообразующей оправке
В качестве дисперсионной среды использовали амиловый сгшрт Для сокращения
времени осаждения применяют предельно высокие концентрации частиц и
