WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

ЗИГАНЬШИН Ильдар Равимович

ПОРИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, ДОПИРОВАННОГО ОКСИДАМИ ИТТРИЯ И ЦЕРИЯ

05.16.06 – Порошковая металлургия и композиционные материалы 05.16.09 – Материаловедение (в машиностроении)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пермь – 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Научный консультант: академик РАН, доктор технических наук, профессор Анциферов Владимир Никитович Научный консультант: доктор технических наук, Порозова Светлана Евгеньевна

Официальные оппоненты: Бамбуров Виталий Григорьевич член-корреспондент РАН, доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник Института химии твердого тела УрО РАН (г. Екатеринбург) Сиротенко Людмила Дмитриевна доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Конструирование машин и технология обработки материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (г. Пермь) Ведущее предприятие: Пермский государственный национальный исследовательский университет.

Защита состоится «15» июня 2012 года в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 212.188.02 ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» по адресу: 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, ауд. 423 б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет».

Автореферат разослан «___» мая 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.188.доктор технических наук Е.А.Кривоносова

Общая характеристика работы

Актуальность работы.

Важным направлением порошковой металлургии, представляющим специфическую, обособленную ее часть, является создание пористых порошковых материалов, работоспособность и область применения которых определяются наличием взаимосвязанной системы пор. Поровая структура обеспечивает им такие свойства, как проницаемость для газов и жидкостей, способность задерживать инородные включения, способность к капиллярному транспорту жидкости, ее удержанию в порах, развитую удельную поверхность и т.д.

В настоящее время пористые порошковые материалы успешно применяются в космической технике и сельском хозяйстве, машиностроении и медицине, электронной и химической промышленности, атомной энергетике и приборостроении. Пористые порошковые материалы характеризуются большой проницаемостью, устойчивостью к тепловым ударам, а самое главное, возможностью управления их свойствами в самых широких пределах. Эти материалы выгодно отличаются простотой, экономичностью изготовления, возможностью многократного использования.

Материалы с нано- и микропористостью, как органические, так и неорганические – основа для всех процессов, протекающих в биосфере. В настоящее время, когда все более очевидной становится необходимость разработки технологий, которые при высокой эффективности оказывали бы минимальное отрицательное воздействие на природу, необходимы пористые материалы, способные без деградации свойств работать как при нормальных условиях, так и при воздействии высоких температур, агрессивных сред, жесткого излучения. Поставленным требованиям удовлетворяет керамика на основе стабилизированного диоксида циркония.

При реализации известных методов получения микропористых материалов (введение выгорающих добавок, темплатный синтез и т.д.) редко удается получить устойчивую при высоких температурах поровую структуру с узким распределением пор по размерам. В последнее время внимание исследователей привлек метод термогелевого литья, являющийся разновидностью метода шликерного литья.

Считается, что метод перспективен для получения изделий различной формы и пористости, однако, в настоящее время ни физико-химические основы процессов, протекающих при формировании керамических изделий, ни технологические приемы их получения практически не разработаны.

В связи с этим исследование процессов формирования материалов термогелевым литьем и получение пористой керамики – актуальные задачи порошкового материаловедения.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнена в соответствии с планом НИР Научного центра порошкового материаловедения ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»; поддержана Федеральным агентством по науке и инновациям в рамках Федеральной целевой программы (государственный контракт № 02.552.11.7082), грантом Президента НШ-4239.2010.для государственной поддержки научных исследований, проводимых ведущими научными школами Российской Федерации, и грантами Российского фонда фундаментальных исследований № 08-08-00253-а «Генезис и формирование нано- и микропористой структуры при фазовых превращениях в процессе получения материалов на основе диоксида циркония» и № 10-0800765-а «Нано- и микропористые материалы на основе диоксида циркония, допированного оксидами иттрия, церия и титана, и композиционные материалы на их основе».

Цель работы – изучение процессов формирования жаростойких пористых материалов на основе стабилизированного диоксида циркония методом термогелевого литья и разработка технологических основ их получения.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование нанодисперсных порошков диоксида циркония, стабилизированных оксидами иттрия и церия.

2. Изучение закономерностей формирования пористых материалов методом термогелевого литья.

3. Разработка технологической схемы получения пористой керамики с узким распределением пор по размерам.

4. Исследование зависимостей свойств пористых материалов от фазового состава и параметров технологического процесса.

Научная новизна. Впервые проведены фундаментальные исследования направленные на изучение процессов формирования микро- и нанопористой структуры в керамике на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия и церия.

Изучено влияние предварительной механохимической активации на технологические и физические свойства порошков.

Исследованы закономерности формирования материалов с бимодальным узким распределением по размерам микро- и нанопор.

Установлены возможности варьирования размеров микропор.

С применением метода термомеханического анализа определены параметры термообработки (спекания) для получения пористой структуры получаемых изделий.

Исследовано влияние состава стабилизирующих добавок на процессы формирования порового пространства и морфологию поверхности пористых материалов.

Практическая значимость. Проведены комплексные исследования ультра- и нанодисперсных порошков диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия и церия, как сырья для получения пористых керамических материалов.

Разработана оптимальная технологическая схема и параметры процесса термогелевого литья для получения жаростойкой керамики на основе диоксида циркония с узким распределением микро- и нанопор по размерам.

Испытания на экспериментальной установке в ООО «Нефть. Экология.

Производство» (г. Пермь) показали положительные результаты при исследовании пористых образцов в качестве носителей твердых кислотных катализаторов конверсии углеводородов.

Выполнен проект ТУ на выпуск продукции на основе разработанной технологической схемы. Получен патент и подана заявка на патент.

Достоверность экспериментальных данных обеспечивается использованием современных средств и методик проведения исследования. Изучение характеристик порошков и пористых материалов проводили на термомеханическом анализаторе SETSYS Evolution фирмы SETARAM Instrumentation (Франция) с использованием программы SETSOFT 2000; дифрактометре XRD-6000, Shimadzu с использованием пакета программ для сбора и обработки данных Shimadzu XRD-6000/7000 V5.21; многофункциональном спектрометре комбинационного рассеяния света «SENTERRA» (Bruker, Германия); Фурье-спектрометре IFS-66 (Bruker, Германия), полуавтоматическом ртутном поромере 9300, аналитическом автоэмиссионном растровом электронном микроскопе ULTRA 55 (Carl Zeiss, Германия).

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты комплексного исследования порошков диоксида циркония, стабилизированных оксидами иттрия и церия.

2. Влияние механохимической активации на фазовый состав исходных порошков и физико-химические характеристики изделий.

3. Закономерности формирования пористых материалов методом термогелевого литья.

4. Технологическая схема получения пористой керамики на основе диоксида циркония с узким распределением пор по размерам.

5. Результаты исследования зависимостей свойств пористых материалов от фазового состава и параметров технологического процесса.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты докладывались на следующих конференциях: XV Туполевские чтения: Международная молодежная научная конференция» (г. Казань, 2007 г.); Всероссийская конференция с международным Интернет-участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» (г. Ижевск, 20г.); Краевая дистанционная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов (г. Пермь, 2008 г.); Всероссийская конференция с международным Интернет-участием (г. Ижевск, 2009 г.); Пермский молодежный инновационный конвент: ВЦ «Пермская ярмарка», 23-24 октября, 2009 г.;

Всероссийская научная конференция «Керамика и композиционные материалы» (г. Сыктывкар, 2010 г.); Третья международная конференция «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» (г. Ижевск, 2011 г.); 4-й Международный симпозиум «Пористые проницаемые материалы: технологии и изделия на их основе» (г. Минск, Беларусь, 2011 г.), выставка INEXPO (г. Екатеринбург, 2010 г.). Получен диплом второй степени за высокий научный уровень предоставленного доклада на международной молодежной научной конференции «XV Туполевские чтения» (г. Казань, 20 г.). На межрегиональной специализированной выставке Уральской недели высоких технологий «Нанотехнологии. Инновационное развитие Урала», проходившей в г. Екатеринбурге с 19 по 21 мая 2010г., разработка награждена дипломом.

Публикации. По результатам исследования автором опубликовано печатных работ; в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК; статьи в зарубежных изданиях; 7 тезисов докладов на российских и международных конференциях; 1 патент.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов. Работа содержит 112 страниц текста, 11 таблиц, 49 рисунков, 1 приложение. Список использованных источников включает 103 наименования.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели и задачи работы, показана научная новизна, выделены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен анализ современного состояния исследований в области методов получения и изучения свойств пористых керамических материалов. Дано описание структуры и свойств пористой керамики на основе диоксида циркония.

Показано, что получение новых материалов с регулируемой микро- и нанопористостью связано с совершенствованием этих методов в направлении экономической и экологической целесообразности. Среди всех описанных методов получения пористой керамики на основе диоксида циркония, по мнению отечественных и зарубежных исследователей, наиболее перспективен метод термогелевого литья.

Анализ основных проблем, обсуждаемых в литературном обзоре, привёл к формулированию цели исследования и постановке задач данного исследования.

Во второй главе приведены исходные материалы, методики экспериментальной работы и использованные методы исследований. Описаны методики механохимической активации исходных порошков диоксида циркония, изготовления пористых образцов и подготовка их для проведения исследований. Фазовый состав исходных порошков исследовали методом рентгенофазового анализа на дифрактометре «XRD-6000», спектроскопией комбинационного рассеяния света на спектрометре SENTERRA и инфракрасной спектроскопией на Фурье-спектрометре IFS-66 (Bruker, Германия); для определения удельной поверхности применялся газометр «Sorbi-4.1»; распределение частиц по размерам исследовали методами гранулометрического анализа на лазерном анализаторе размеров частиц «Analizette-22» и дисковой центрифуге DC-24000 (CPS Instruments); форму и размер частиц определяли методом электронной микроскопии на микроскопе «Carl Zeiss Ultra-55». Содержание моноклинной фазы диоксида циркония определяли расчетным способом по соотношению интенсивности характеристических пиков соответствующих фаз на дифрактограммах и КР-спектрах.

Пористые образцы, полученные методом термогелевого литья, исследовали при помощи рентгенофазового анализа (РФА), оптической («МетамЛВ», «Neophot-24») и электронной микроскопии, ртутной порометрии.

Третья глава посвящена исследованию свойств порошков диоксида циркония и процессов, происходящих при механохимической активации порошковых компонентов. Исследования проведены на порошках диоксида циркония, полученных в лабораторных условиях золь-гель методом и порошках марок ДЦИ1 и ДЦИ5 производства ОАО «Чепецкий механический завод» (г. Глазов).

В таблице 1 представлены данные по удельной поверхности и фазовому составу исходных порошков. На рис.1 приведены СЭМ-изображения порошка диоксида циркония, стабилизированного оксидом церия. В процессе проведения исследований показаны различия в фазовом составе, удельной поверхности и форме частиц порошков. Именно они в дальнейшем позволили варьировать поровую структуру и свойства поверхности полученных пористых материалов.

Таблица 1 – Свойства порошков диоксида циркония Содержание стабилизирующей Метод БЭТ Фазовый состав*, % Маркировка добавки, мол. % порошка Размеры Y2O3 CeO2 Sуд, м2/г РСА КРС частиц, нм ДЦИ 1 2,8 37 27 М – 24 % Т – 76 % - - М – 66 % ДЦИ 5 2,8 3,3 300 М – 36 % Т – 64 % - Т – 34 % ZrY5 2,8 59 17 Т Т - ZrY8 5,0 - 67 15 Т Т ZrY15 10,0 90 11 К К - ZrCe 15,0 68 48 Т Т - ZrYCe 2,5 8,0 58 18 Т Т Примечание: * М - моноклинная модификация; Т – тетрагональная модификация; К – кубическая модификация.

Рисунок 1 – СЭМ-изображение порошка диоксида циркония, стабилизированного диоксидом церия.

Все синтезированные в лабораторных условиях порошки, являются наноразмерными. Так в порошке диоксида циркония, стабилизированного мол. % оксида церия (ZrCe) свыше 98 % от общего количества частиц имеют размер менее 61 нм, а свыше 77 % - менее 25 нм. Форма частиц, синтезированного порошка ZrCe дискообразная (рис. 1).

Исследовано влияние продолжительности механохимической активации на параметры промышленного порошка ДЦИ 5, дисперсность которого существенно отличается от нанопорошков (табл. 1).

Установлено, что при увеличении времени активации порошка происходит уменьшение среднего размера частиц, причем с увеличением времени активации размер частиц, определенный методом оптической микроскопии, приближается к размеру частиц, рассчитанному по удельной поверхности, что указывает на снижение пористости и агрегированности частиц. Одновременно возрастает количество моноклинной фазы (рис. 2). К 40-50 часам размола порошок диоксида циркония становится наноразмерным, при этом содержание моноклинной фазы возрастает до 60-65 %.

а б Рисунок 2 – Зависимости удельной поверхности (а) и содержания моноклинной фазы (б) от времени размола порошка ДЦИ Методом ИК-спектроскопии зафиксировано появление намола материала футеровки и шаров в исходном порошке ДЦИ5 в процессе механохимической активации в течение 10-50 часов и более в количестве менее 0,1 %.

Из активированных порошков методом полусухого прессования получена серия образцов для исследования прочностных характеристик. Исследована зависимость прочности при сжатии прессованных образцов спеченного диоксида циркония от времени активации (рис.3). Наибольшая прочность зафиксирована у образцов из порошка, активированного в течение 10 ч.

Рисунок 3 - Зависимость прочности при сжатии спеченных образцов от времени активации порошка.

Исследовано влияние механохимической активации нанопорошка ZrYCe, полученного с агар-агаром в качестве полимерной добавки, на структурные характеристики порошка. На рис. 4 приведены СЭМ-изображения частиц активированного нанопорошка ZrYCe.

а б в Рисунок 4 – СЭМ-изображения активированного порошка ZrYCe. Активация: а - 0,5 ч; б - 1 ч; в - 2 ч.

Установлено, что в процессе активации происходит агломерирование порошка и разложение агломератов. При активации в течение 0,5 ч агломераты существенно более мелкие (рис.4а), как и при активации в течение 2 ч (рис.4в). После активации в течение 1 ч образуются крупные, плотные агломераты осколочной формы размером до 10-20 мкм (рис.4б). Такие различия в строении агломератов, оказывают влияние на строение и форму пор во время формования и спекания. Последующую активацию нанопорошков проводили в течение 0,5 ч.

Проведены исследования кинетики спекания компактных и пористых образцов из диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия и церия. У компактных образцов из диоксида циркония, стабилизированного различным количеством оксида иттрия, после 900 С начинается процесс спекания, интенсивность которого более существенна у порошка с 2,8 мол. % Y2O3.

При этом средняя величина линейной усадки материала из ZrY8 оказалась больше, чем у материала из ZrY5, на 17 %. При заданной скорости нагрева наиболее полно процесс уплотнения проходит у образцов с большим содержанием стабилизатора. Это связано с тем, что стабилизатор оказывает влияние на дефектность кристаллической решетки. С увеличением содержания стабилизатора увеличивается количество структурных неоднородностей, за счет которых происходит формирование структуры в процессе спекания керамики на основе диоксида циркония. У диоксида циркония, стабилизированного 15 мол. % диоксида церия, усадка происходит при той же температуре.

Однако, интервал спекания значительно шире. Скорость усадки достигает максимума при температуре 1130 °С, после чего скорость усадки снижается (рис.5 б).

а б Рисунок 5 – Зависимости скорости усадки компактных образцов от температуры спекания: а – ZrCe, б – ZrY5 (1), ZrY8 (2).

На рис. 6 приведен график зависимости скорости и величины усадки от температуры спекания, для пористого образца из диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия и церия.

Рисунок 6 – Зависимость скорости и величины усадки от температуры спекания пористого образца ZrCeY.

Спекание пористых образцов происходит в интервале температур 850 – 1450 °С.

Четвертая глава посвящена разработке процесса термогелевого литья диоксида циркония и исследованию зависимостей свойств полученных пористых материалов от фазового состава и технологических параметров процесса.

Способ термогелевого литья основан на принципах золь-гель технологии. Шликер, состоящий из ультрадисперсных частиц порошка и водного раствора связующего, способного при охлаждении системы желатинироваться (образовывать гель), горячим заливают в форму и затем охлаждают, получая заготовку из порошка, удерживаемого гелеобразующим агентом. Проведенные эксперименты показали, что для осуществления заливки суспензии в форму и получения бездефектных отливок, необходимо осуществлять эффективный отвод жидкости при формовании образцов, т.е. одновременно с формованием осуществляется процесс коагуляции. Предложено использовать следующую литниковую форму (рис. 7). Вакуумирование осуществляли через проницаемую подложку, между подложкой и образцом помещали фильтровальную бумагу.

Рисунок 7 – Схема литниковой формы:

1- проницаемая подложка, 2 – фильтровальная бумага, 3 – шликер, 4 – стенки формы.

В качестве проницаемой подложки использовали материал на основе кордиерита с бимодальным распределением микро- и нанопор. На рис. приведены гистограммы распределения пор по размерам, а на рис. 9 микрофотография излома поверхности подложки.

Интегральная порограмма Дифференциальная порограмма 1140 30 20 10 0 1 10 100 1000 10000 100000 1E+1 10 100 1000 10000 100000 1E+Диаметр пор, нм Диаметр пор, нм б а Рисунок 8 – Интегральная (а) и дифференциальная (б) порограммы образца кордиеритовой подложки.

Объем пор,% Объем пор, % Поры в материале подложки представляют собой разветвленную систему каналов диаметром 10-12 мкм (рис. 9), стенки которых имеют тупиковые поры диаметром 10 нм (по данным метода БЭТ 3 нм).

Рисунок 9 – СЭМ-изображение излома кордиеритовой подложки.

На рис. 10 приведена уточненная технологическая схема производства образцов с микро- и наноразмерной пористостью на основе диоксида циркония методом термогелевого литья.

Рисунок 10 – Уточненная технологическая схема процесса термогелевого литья.

Преимуществами описанной технологии являются: получение изделий из керамики на основе тугоплавких соединений с весьма развитой поровой структурой, достаточно простое технологическое оформление, экологическая чистота процесса.

Необходимость применения подложки и регулируемой с ее помощью пористой структуры образцов показана на примере ДЦИ1. У образцов из активированного порошка ДЦИ1, изготовленных без применения вакуумирования суспензии, наблюдается широкое распределение пор по размерам.

На образцах, изготовленных термогелевым литьем с вакуумированием через проницаемую подложку, удалось достичь бимодального распределения пор, повторяющего (по данным ртутной порометрии) распределение пор в подложке (рис. 11).

Дифференциальная порограмма 11 100 10000 10000Диаметр пор, нм а б Рисунок 11 – Дифференциальные порограммы образцов из порошка ДЦИ1 (а) и подложки (б).

На рисунке 12 представлены микроструктуры излома образца из порошка ДЦИ1, полученного термогелевым литьем с вакуумированием через кордиеритовую подложку при различных увеличениях.

Рисунок 12 – Микроструктура излома пористой керамики.

Микроструктура полученных образцов характеризуется взаимосвязанной системой каналов (открытых пор) и вещества. Вещество состоит из плотно спекшихся между собой сростков деформированных частиц (спекшихся агломератов частиц), не имеющих огранки.

Объем пор,% Методом КР-спектроскопии установлено, что пористые образцы ZrY5, изготовленные термогелевым литьем, состоят из смеси моноклинной и тетрагональной фаз вне зависимости от температуры спекания. Содержание моноклинной фазы в пористом материале составило 56 %, в то время как в компактном – всего 8 %. В образцах из ZrY8 выделяется только тетрагональная, а в образцах из ZrY15 – только кубическая фаза. Пористость существенно влияет на фазовый состав спеченных пористых материалов.

На рис. 13 представлены СЭМ –изображения излома пористых образцов различного состава, изготовленных методом термогелевого литья.

а б в Рисунок 13 - СЭМ-изображения излома пористых образцов:

1 - ZrY5, 2 – ZrCe, 3 – ZrYCe.

Структура пористых образцов из ZrY5 (рис.13а), представлена, прежде всего, спекшимися глобулами. Излом образцов состава ZrCe проходит не по границам глобул, а приводит к разрушению самих глобул. При этом можно отметить, что глобулы состоят из ламеллярных структур, образованных из отдельных частиц (рис. 13б). Структура излома образцов состава ZrYCe (рис.

13в) представляет собой совокупность спекшихся глобул, но они имеют не сферическую, а спиралевидную поверхность. Анализ изломов пористых образцов позволяет утверждать, что глобулярные структуры, которые часто принимают за зерна материала, несмотря на наличие плотной, хорошо спеченной поверхности, являются агломератами частиц.

Перспективы применения разработанных материалов Разработанные материалы с нано- и микропористостью на основе стабилизированного диоксида циркония перспективны прежде всего для применения в качестве основы современных низкотемпературных катализаторов.

С этой целью разработаны методы нанесения оксида никеля на разработанные материалы. СЭМ-изображения изломов исследованных образцов, полученных термогелевым литьем, до и после нанесения оксида никеля приведены на рисунке 14.

В лаборатории кафедры общей и неорганической химии Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина проведены предварительные эксперименты по определению каталитической активности образцов из ZrY5, с нанесенным слоем оксида никеля в реакции получения синтез-газа.

5000, а 30000, б 5000, в 30000, г Рисунок 14 – СЭМ-изображения излома пористых образцов из ZrY5 до (а, б) и после (в, г) нанесения оксида никеля.

Показано, что образцы из диоксида циркония обладают достаточно высокой собственной активностью в реакции парциального окисления метана, однако при этом образуется широкий спектр соединений. При нанесении оксида никеля может быть получен катализатор с высокой активностью и селективностью, обеспечивающий высокий выход продукта (до 97 %).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 1. Впервые проведено комплексное исследование серии промышленных и лабораторных порошков диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия и церия, и оценена возможность их использования при получении пористой керамики методом термогелевого литья.

2. Изучено влияние предварительной обработки (механохимической активации) на дисперсность и распределение частиц по размерам, форму частиц и фазовый состав исходных порошков. Установлены оптимальные условия активации промышленных и лабораторных порошков.

3. Исследованы физико-химические процессы формирования биконтинуальной структуры материалов при термогелевом литье суспензий нанодисперсных порошков. Установлено влияние режимов технологического воздействия при литье на поровую структуру.

4. Изучена кинетика спекания полученных термогелевым литьем пористых материалов. Показано, что интервалы спекания компактных и пористых изделий из порошков одинакового состава существенно различаются.

5. Установлено влияние состава стабилизирующих добавок на процессы формирования порового пространства и морфологию поверхности пористых материалов. Показана возможность варьирования размеров микропор.

6. Получена серия материалов с микро- и нанопористостью на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия и церия, с варьируемыми характеристиками пористости и фазовым составом поверхности.

7. Разработана технологическая схема и определены параметры процесса термогелевого литья для получения жаростойкой керамики на основе диоксида циркония с узким распределением микро- и нанопор по размерам. Выполнен проект ТУ на выпуск продукции на основе разработанной технологической схемы. Получен патент и подана заявка на патент.

8. Испытания в Российском государственном университете нефти и газа имени И. М. Губкина (г. Москва) и на экспериментальной установке в ООО «Нефть. Экология. Производство» (г. Пермь) показали положительные результаты при исследовании пористых образцов с модифицированной поверхностью в качестве катализаторов конверсии углеводородов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Зиганьшин И.Р., Порозова С.Е. Проницаемый керамический материал с бимодальным распределением нано- и микропор // Всероссийская конференция с международным Интернет-участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии»: тезисы докладов: 2729 июня 2007, г. Ижевск. - Ижевск, ИПМ УрО РАН, 2007. - С.44.

2. Зиганьшин И.Р. Формирование пористой структуры в прессованных образцах на основе кордиеритовой шихты // XV Туполевские чтения: Международная молодежная научная конференция, 9-10 ноября 2007 года:

Материалы конференции. Том 1. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та.

2007. – С. 188-190.

3. Проницаемая кордиеритовая керамика с нано- и микропористостью / В.Н. Анциферов, И.А. Борисова, И.Р. Зиганьшин, С.Е. Порозова // Огнеупоры и техническая керамика. 2008. № 4. С. 7-11. (из перечня ВАК).

4. Titania Powder Activation and Rutile Ceramics Structure Formation / I. R.

Ziganshin, S. E. Porozova, A. E. Stolina, M. F. Torsunov // Science of Sintering. 41 (2009). P. 27-33. (цитируемый журнал).

5. Порозова С.Е., Кульметьева В.Б., Зиганьшин И.Р. Формирование жаростойких материалов с нано- и микропористостью на основе диоксида циркония // От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии: тезисы докладов II Всероссийской конференции с международным интернет-участием (8-10 апреля). – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2009. – С. 91.

6. Изменение характеристик промышленного порошка диоксида циркония и материалов на его основе механохимической активацией / И.Р. Зиганьшин, С.Е. Порозова, В. И. Карманов и др. // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2009. № 4. С. 11-15. (из перечня ВАК).

7. Porozova S.Ye., Kulmetyeva V.B., Ziganshin I.R. Molding of zirconia-based heat-resistant materials with nanoporosity and microporosity // Nanomaterials Yearbook-2009. From nanostructures, nanomaterials and nanotechnologies to nanoindustry. - N.Y.: Nova Science Publishers, 2009. pp. 145-152.

8. Сравнительная характеристика результатов определения содержания моноклинной фазы в диоксиде циркония / С.Е. Порозова, В.Б. Кульметьева, И.Р. Зиганьшин, М.Ф. Торсунов // Вопросы материаловедения. 2010.

№ 1(61). С. 46-52. (Из перечня ВАК).

9. Получение пористого материала на основе нанодисперсного порошка ZrO2-15мол.% CeO2 / И.Р.Зиганьшин, С.Е.Порозова, Ю.Ф.Трапезников // Вопросы материаловедения. 2010. № 4 (64). С. 79-83. (из перечня ВАК).

10. Зиганьшин И.Р. Нанодисперсный порошок ZrO2-10 мол.%CeO25мол.%TiO2 как сырье для получения керамических материалов на основе диоксида циркония // Огнеупоры и техническая керамика. 2011. № 3.

С. 22-25. (из перечня ВАК).

11. Зиганьшин И.Р., Порозова С.Е. Материалы с микро- и нанопористостью на основе диоксида циркония с различным содержанием стабилизирующей добавки // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2011. №3. С. 40-43. (из перечня ВАК).

12. Анциферов В.Н., Порозова С.Е., Зиганьшин И.Р. Нано- и микропористые жаростойкие материалы на основе диоксида циркония // Научноисследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР): Перечень-выпуск 7. Пермь, 2010. С.36-37.

13. Порозова С.Е., Кульметьева В.Б., Зиганьшин И.Р. Применение спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР-спектроскопии) при разработке компактных и пористых материалов на основе диоксида цирко ния // Керамика и композиционные материалы: Тезисы докладов VII Всероссийской научной конференции. Сыктывкар, 2010. С. 67-69.

14. Зиганьшин И.Р., Марков С.В., Порозова С.Е. Модифицирование поверхности пористого диоксида циркония // От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии: тезисы докладов Третьей Международной конференции (Ижевск, 6-8 апр. 2011 г.)). Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2011. С. 118.

15. Зиганьшин И.Р., Хафизова Р.М., Башкирцев Г.В., Трапезников Ю.Ф.

Стенд для исследования каталитического подавления оксидов азота на газопроницаемых пластинах // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2011. Т. 77. №9. С.45-49. (из перечня ВАК).

16. Анциферов В.Н., Зиганьшин И.Р., Порозова С.Е. Применение метода гелевого литья для получения пористых проницаемых материалов // Пористые проницаемые материалы: технологии и изделия на их основе: материалы докладов Международного симпозиума, Институт порошковой металлургии ГНО ПМ НАН Беларуси. Минск, 2011, С.108-113.

17. Патент РФ № 2417967. Способ получения микро- и нанопористой керамики на основе диоксида циркония / В.Н. Анциферов, С.Е. Порозова, И.Р. Зиганьшин.; ГОУ ВПО ПГТУ. – Опубл. 10.05.2011. Бюл. № 13.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.