PL164254B1 - Stabilizowany dwutlenek cyrkonu PL - Google Patents
Stabilizowany dwutlenek cyrkonu PLInfo
- Publication number
- PL164254B1 PL164254B1 PL28506890A PL28506890A PL164254B1 PL 164254 B1 PL164254 B1 PL 164254B1 PL 28506890 A PL28506890 A PL 28506890A PL 28506890 A PL28506890 A PL 28506890A PL 164254 B1 PL164254 B1 PL 164254B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- yttrium
- zirconium dioxide
- mol
- impure
- stabilized zirconium
- Prior art date
Links
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- WMOHXRDWCVHXGS-UHFFFAOYSA-N [La].[Ce] Chemical compound [La].[Ce] WMOHXRDWCVHXGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- WNZPMZDPEDYPKZ-UHFFFAOYSA-M [OH-].[O--].[Y+3] Chemical compound [OH-].[O--].[Y+3] WNZPMZDPEDYPKZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 6
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-dimethylpyridine-2,5-diamine Chemical compound CN(C)C1=CC=C(N)C=N1 OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical class O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Stabilizowany dwutlenek cyrkonu tlenkami metali ziem alkalicznych, tlenkiem itro- wym, tlenkami pierwiastków ziem rzadkich, mieszaninami tych stabilizatorów równiez w postaci nieczystych koncentratów itrowego lub cerowo-lantanowego, znamienny tym, ze zawiera dodatkowo 3-38% molowych TiO2 . PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest stabilizowany dwutlenek cyrkonu przeznaczony do wytwarzania proszków plazmowych, a także do produkcji tworzyw cyrkonowych.
Znane z polskiego opisu patentowego nr 91490 proszki dwutlenku cyrkonu przeznaczone do napylania plazmowego stabilizowane są tlenkami wapnia, magnezu itru i neodymu, przy czym stabilizatory stosowane są pojedynczo lub w układzie potrójnym z cyrkonem w ilości 3-12% molowych w stosunku do ZrO2.
Z opisu patentowego USA nr 3 957 500 znane jest tworzywo cyrkonowe stabilizowane nieczystym koncentratem itrowym zawierającym 35-70% wagowych Y2O3 oraz tlenki ciężkich i lekkich pierwiastków ziem rzadkich.
Znane z polskiego opisu patentowego nr 163 042 stabilizowane tworzywo cyrkonowe zawierające 8-97% molowych ZrOi oraz 3-20% molowych koncentratu cerowo-lantanowego zawierającego 64% molowych CeO2, 20% molowych LaiCb oraz lekkie i ciężkie pierwiastki ziem rzadkich wraz z około 3% molowymi Y2O3. Koncentrat pochodzi korzystnie z odpadów powstałych przy produkcji kwasu fosforowego.
Powyższe tworzywa charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi, wówczas gdy w mikrostrukturze spieków udaje się zachować w temperaturze pracy tworzywa roztwór stały pierwiastków stabilizujących w ZrO2 o symetrii tetragonalnej. Przemiana fazowa ziaren tetragonalnych w ziarna o symetrii jednoskośnej wywołana stanem naprężeń rozciągających się na czubku rozprzestrzeniającego się pęknięcia istotnie podnosi wytrzymałość na zginanie oraz odporność na pękanie tych tworzyw.
Istotę wynalazku stanowi stabilizowany dwutlenek cyrkonu, który obok znanych stabilizatorów takich jak tlenki metali ziem alkalicznych, tlenek itrowy, tlenki pierwiastków rzadkich lub różnorodne mieszaniny tych stabilizatorów także w postaci nieczystych koncentratów itrowego lub cerowo-lantanowego zawiera dodatkowo w charakterze stabilizatora 3-38% molowych TiO2.
Zaletą tworzywa według wynalazku jest możliwość uzyskania lepszej przyczepności warstw ochronnych nanoszonych metodą plazmową lub płomieniową. W przypadku tworzyw konstrukcyjnych dodatek TiOi poprawia właściwości mechaniczne spieku, a w przypadku spieków ZrO2 stabilizowanego Y2O3, poprawia również odporność na destrukcyjne działanie pary wodnej w podwyższonych temperaturach.
przykład I. Przygotowano proszek do napylania plazmowego zawierający: 3% molowych Y2O3, 12% molowych T1O2, 85% molowych ZrO2. Warstwy napylone plazmowo przy użyciu tego proszku charakteryzują się dobrą zwięzłością i przyczepnością do metalicznego podłoża, powstałe warstwy zawierają około 90% fazy tetragonalnej i wykazują dobrą odporność na wstrząs cieplny.
Przykład II. Przygotowano wspólny roztwór wodny tlenochlorku cyrkonu, czterochlorku tytanu i chlorku itrowego. Ogólne stężenie w roztworze wynosiło 0,8 moli/litr, a ich wzajemne proporcje w przeliczeniu na tlenki odpowiadały zawartości 3% molowych Y2O3, 13% molowych TiO2, 84% molowych ZrO2 w mieszaninie. Roztwór ten wprowadzono do intensywnie mieszanego roztworu wodorotlenku amonowego o stężeniu 1,8 mola/l. W wyniku tego zabiegu doszło do współstrącania jednorodnej mieszaniny wodorotlenków cyrkonu, itru i tytanu. Mieszaninę przemywano wodą destylowaną, w celu usunięcia powstałego podczas współstrącania chlorku amonowego, a następnie wysuszono i wyprażono w temperaturze 973 K przez 1 godzinę. Otrzymany tą drogą proszek roztworu stałego TiO2 i Y2O3 w Zro2 mielono w środowisku wody w młynie grawitacyjnym przez 30 h, stosując mielniki korundowe. Po tym czasie proszek wysuszono i po zarobieniu z kwasem oleinowym w ilości 0,2% wagowych prasowano płytki o wymiarach 60 x 70 x 5 mm, stosując ciśnienie 200 MPa. Płytki te spiekano w temperaturze 1573 K, uzyskując spiek pozbawiony porowatości otwartej. Wytrzymałość na zginanie powstałego tworzywa wynosi 800 MPa, odporność na pękanie wynosi 15 MPa xm^
Przykład III. Metodą opisaną w przykładzie II przygotowano proszek roztworu stałego 3% molowych TiO2 i 2% molowych Y2O3 w ZrO2. W wyniku spiekania tego proszku otrzymano tworzywo o zwiększonej odporności na pękania (Ki=9,0 MPam0,5) w porównaniu do tworzywa zawierającego tylko 2,0% molowych Y2O3 (Kic = 5,7 MPa m0,5).
Przykład IV. Przygotowano proszek zawierający 38% molowych mieszaniny tlenków pierwiastków ziem rzadkich. Proszek ten naniesiono metodą plazmową jako warstwę ochronną na denko tłoka wysokoprężnego. Po 150 h pracy skład fazowy warstwy nie zmienił się. Warstwa składała się nadal z nieprzemienionego roztworu stałego ZrO2 o symetrii tetragonalnej oraz tytanianu cyrkonu. Ponadto warstwa zachowała spójność i przyczepność do powierzchni tłoka, co odróżniało ją korzystnie od warstwy zawierającej dodatek tylko 8% molowych mieszaniny tlenków pierwiastków ziem rzadkich. Ta ostatnia oprócz pęknięć i złuszczeń po 150 h pracy wykazała objawy destabilizacji fazowej.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweStabilizowany dwutlenek cyrkonu tlenkami metali ziem alkalicznych, tlenkiem itrowym, tlenkami pierwiastków ziem rzadkich, mieszaninami tych stabilizatorów również w postaci nieczystych koncentratów itrowego lub cerowo-lantanowego, znamienny tym, że zawiera dodatkowo 3-38% molowych TiO2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL28506890A PL164254B1 (pl) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | Stabilizowany dwutlenek cyrkonu PL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL28506890A PL164254B1 (pl) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | Stabilizowany dwutlenek cyrkonu PL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL164254B1 true PL164254B1 (pl) | 1994-07-29 |
Family
ID=20051147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL28506890A PL164254B1 (pl) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | Stabilizowany dwutlenek cyrkonu PL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL164254B1 (pl) |
-
1990
- 1990-04-30 PL PL28506890A patent/PL164254B1/pl unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1280448C (en) | Transformation toughened zirconia-titania-yttria ceramic alloys | |
| CA1316948C (en) | Sintered ceramic product | |
| EP3122701B1 (en) | Sintered ceramic material, powder composition for obtaining thereof, manufacturing process and ceramic pieces thereof | |
| US4820667A (en) | High strength zirconia ceramic | |
| JP3368090B2 (ja) | ジルコニア質焼結体及びその製造方法、並びに、粉砕用部品材料及び歯科矯正用ブラケット材料 | |
| US4886768A (en) | Toughened ceramics | |
| JP5366398B2 (ja) | 複合セラミックス及びその製法 | |
| JP2003034572A (ja) | アルミナセラミックス焼結体及びその製造方法並びに切削工具 | |
| JPH02107563A (ja) | 転移強化セラミックアロイ | |
| Ban et al. | Fracture toughness of dental zirconia before and after autoclaving | |
| Das et al. | Effect of yttria on mechanical and microstructural properties of reaction sintered mullite-zirconia composites | |
| JPH11116328A (ja) | ジルコニア質焼結体 | |
| CN100522870C (zh) | 复合陶瓷及其制法 | |
| Smirnov et al. | Agglomeration and properties of ceramics based on partially stabilized zirconium dioxide containing oxides of aluminum and iron | |
| JP2645826B2 (ja) | 耐熱劣化性高強度ジルコニア・アルミナセラミツクス及びその製造方法 | |
| EP0535796A2 (en) | Stabilised metal oxides | |
| JPH09188562A (ja) | ジルコニア質焼結体及びその製造方法並びに粉砕用部品材料 | |
| JPH07187774A (ja) | 高強度ジルコニア質焼結体及びその製造方法並びに粉砕用部品材料及びセラミックスダイス | |
| JP2537132B2 (ja) | 耐熱安定性に優れた高靱性セラミック焼結体及びその製造方法 | |
| JPH0840770A (ja) | ジルコニア質焼結体及びその製造方法 | |
| US4971933A (en) | Ternary ceramic alloys of ZR-CE-HF oxides | |
| Moya et al. | Influence of additives on the microstructural development of mullite-ZrO2 and alumina-ZrO2 | |
| JPH08109065A (ja) | 高強度ジルコニア質焼結体及びその製造方法並びに粉砕用部品材料 | |
| EP0467539B1 (en) | Process for forming ceramics | |
| JP2791441B2 (ja) | ジルコニア微粉末およびジルコニア焼結体 |