Влияние условий термического отжига на процессы фазовых трансформаций в алюмо-магниевых керамиках допированных скандием

Аннотация

В современном материаловедении большое внимание уделяется получению новых типов керамик, обладающих повышенной устойчивостью к внешним воздействиям, а также обладающим высокими показателями прочностных параметров. При этом среди керамик можно выделить алюмо-магниевую шпинель, которая обладает уникальным сочетанием свойств, открывающих возможности для использования ее в качестве конструкционных материалов в атомной промышленности и авиастроении, а также металлургии при изготовлении тиглей для выплавки металлов. Также следует отметить, что в последнее время особое внимание уделяется исследованиям направленным на повышение свойств данных керамик путем их допирования или легирования, что позволяет изменить их свойства и повысить устойчивость к внешним воздействиям. Цель данного исследования заключается в изучении эффективности допирования скандием алюмо-магниевой шпинели (MgAl₂O₄) полученной с применением метода механохимического твердофазного синтеза, на изменение динамики процессов фазовых трансформаций. Выбор керамик на основе MgAl₂O₄ шпинели в качестве объектов исследования обусловлен большими перспективами ее использования в конструкционном материаловедении, за счет уникальных физико-химических и прочностных свойств, а добавление скандия в состав данной керамики позволяет увеличить устойчивость к внешним воздействиям и повысить трещиностойкость. С применением метода рентгенофазового анализа было установлено, что увеличение температуры отжига алюмомагниевых керамик допированных скандием приводит обогащению состава γ – фазой оксида алюминия, с образованием твердого раствора замещения типа MgAl₂O₄/Al₂O₃, а также к снижению концентрации фазы ScAlMgO₄. При температуре отжига 1500°С в составе керамик наблюдается формирование включений в виде фазы интерметаллида MgAl с высокой степенью структурного упорядочения кристаллической решетки (деформационный фактор искажения составляет – 0.35 (деформация сжатия)).