Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 181 стр.

UptoLike

181
структуры конструкционной керамики на основе НП 3Y-ZrO
2
оказывает
существенное влияние на её прочностные характеристики [74]. Таким
образом, влияние УЗВ на кристаллическую структуру спечённой кера-
мики приводит к изменению её прочностных свойств.
Ранее указывалось на то, что для повышения плотности прессовок и
спечённой керамики УЗ-компактирование колебаниями, ориентирован-
ными параллельно оси прессования, менее эффективно. Однако, из за-
висимости микротвёрдости H
v
керамики, спечённой из 10 мм прессовок
НП 3Y-ZrO
2
, скомпактированных при различных давлениях прессова-
ния в ультразвуковой оснастке с радиальной («+») и осевой («=») ориен-
тацией колебательного смещения видно (рис. 4.43), что при давлении
749 МПа кривые для обоих типов колебаний практически совпадают, а
наибольшие значения микротвёрдости достигаются при использовании
оснастки с осевой ориентацией колебаний при давлении прессования
250 МПа. При этом зависимости имеют два макси
мума при W=0,5 и
1,5 кВт и провал в районе W=1
кВт. С дальнейшим повышением мощно-
сти УЗВ микротвёрдость спечённой керамики значительно снижается
(до значений 7–8 ГПа). Совпадение положений экстремумов указывает
на то, что механизмы ультразвукового влияния на прочностные харак-
теристики керамики малых габаритов одинаковы при любой ориентации
колебательного смещения.
Таким образом, с целью повышения прочности керамики исследуе-
мого состава эффективно УЗ-компактирование колебаниями любой
ориентации, при низких и средних давлениях п
рессования. В этом слу-
чае фактическое повышение микротвёрдости относительно W=0 кВт со-
ставляет около 26%. С повышением температуры спекания увеличива-
ется плотность, степень консолидации и микротвёрдость керамики, рас-
тёт степень тетрагональности, а размер ОКР уменьшается.
Анализ кристаллической структуры показал, что спечённая керамика
состоит в основном из тетрагонального диоксида циркония (95–100%).
Замечено, что объём тетраго
нальной ячейки керамики, изготовленной с
применением УЗВ слабо (в пределах доверительного интервала) зависит
от температуры спекания. Для керамики, изготовленной с УЗВ про-
дольной ориентации, с ростом мощности озвучивания до значения
W=1 кВт объём кристаллической ячейки тетрагональной модификации
монотонно увеличивается, а при дальнейшем повышении мощности
УЗВ ост
аётся неизменным (рис. 4.43).
Зависимости параметров решётки, степени тетрагональности, вели-
чины ОКР и микроискажений от мощности УЗВ для керамики этого ти-
па носит в основном немонотонный и слабо выраженный характер. При