RU2199616C2 - Поликристаллический материал, способ и устройство для его получения, изделие из этого материала - Google Patents
Поликристаллический материал, способ и устройство для его получения, изделие из этого материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199616C2 RU2199616C2 RU99125820/12A RU99125820A RU2199616C2 RU 2199616 C2 RU2199616 C2 RU 2199616C2 RU 99125820/12 A RU99125820/12 A RU 99125820/12A RU 99125820 A RU99125820 A RU 99125820A RU 2199616 C2 RU2199616 C2 RU 2199616C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- inductor
- crystallization
- hours
- melting
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 17
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 15
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 15
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 16
- 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 abstract description 10
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007657 chevron notch test Methods 0.000 description 3
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- QQIUEZPRJAABMK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+) oxygen(2-) zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4].[Hf+4] QQIUEZPRJAABMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/32—Surgical cutting instruments
- A61B17/3209—Incision instruments
- A61B17/3211—Surgical scalpels, knives; Accessories therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области новых высокопрочных материалов на основе диоксида циркония, которые могут быть использованы для производства изделий, работающих при повышенных нагрузках, а также как износостойкие режущие инструменты в медицинской технике. Сущность изобретения: материал состоит из кристаллитов тетрагональной модификации диоксида циркония игольчатой или пластинчатой формы размером не более 0,05 мм с соотношением длины и максимального поперечного сечения не менее 2:1, ориентированных параллельно своим длинным осям и образующих прямоугольную решетку. Материал получают методом плавления в холодном контейнере при горизонтальном перемещении его относительно индуктора. Изобретение позволяет повысить стойкость материала к началу растрескивания за счет изменения структуры материала. Высокие физико-механические показатели материала позволяют изготавливать из него высокоострые скальпели, которые обеспечивают ресурс работы лезвия до 60 операций на плотных тканях, при этом допускают до 10 перезаточек без изменения профиля лезвия. 4 с. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области новых высокопрочных материалов, а именно к монофазному поликристаллическому материалу на основе диоксида циркония, который может использоваться для производства изделий, работающих при повышенных нагрузках, а также в качестве обрабатывающих, износостойких изделий и режущих инструментов в медицинской технике.
Материалы на основе диоксида циркония обладают уникальными физико-механическими характеристиками: высокой твердостью, износостойкостью и одновременно повышенной вязкостью и пластичностью. Известно, что помимо химической природы свойства этих материалов определяются их макро- и микроструктурой, которая в свою очередь формируется как в результате топохимических процессов в исходных материалах (дегидратация, рекристаллизация в градиентном температурном поле и т.д.), так и в зависимости от способа получения материала (спекание, прессование или плавление), а также вследствие изменений технологических параметров примененного способа. Так, например, для получения циркониевой керамики применяют методы спекания и изостатического сжатия, а для получения высокопрочного циркониевого поликристаллического материала используют различные модификации высокотемпературного плавления.
Выбор метода получения материала и аппаратурное оформление метода определяются свойствами исходных соединений и получаемого материала, а также требованиями, предъявляемыми к конечному продукту, такими, например, как чистота, дефектность, структура, размер и т.д. Как правило, для более экономичного использования материала стремятся получить его больших размеров и удобной формы, так как при разделке кристаллического материала потери на разрезание, шлифовку и полировку могут составить до 80% исходного материала.
Известен материал на основе диоксида циркония (гафния), стабилизированного 10-30% оксида иттрия (п. США 4153469, опубл. 08.05.79). Материал представляет собой монокристалл кубической модификации диоксида циркония (гафния) и является оптически прозрачным. Монокристаллическая структура материала обеспечивает его высокую микротвердость (1300-1500 кГ/мм2), однако ведет к повышенной хрупкости и низкой ударной вязкости и прочности, что сдерживает его широкое применение в промышленности.
Для получения вышеназванного монокристаллического материала по п. США 4153469 применяют метод прямого высокочастотного (ВЧ) плавления в холодном контейнере. Для этого исходную шихту, состоящую из диоксида циркония или гафния и стабилизирующего оксида иттрия в заданном соотношении, помещают в реакционный контейнер, расплавляют ее с использованием электрического поля высокой частоты и выращивают монокристалл из полученного бесцветного расплава путем поднятия контейнера с расплавом из зоны нагрева со скоростью 2-30 мм/ч. При удалении контейнера из зоны нагрева начинается рост монокристаллов в виде их конгломерата (блока), который затем легко разделяют на отдельные монокристаллы.
Способ позволяет получить материал, представляющий собой кубические монокристаллы стабилизированных циркония или гафния величиной до 8 см и площадью поперечного сечения от 0,5 до 4,0 см2.
Для получения окрашенного материала в шихту дополнительно вводят до 8 мол. % окрашивающего оксида, выбранного из группы оксидов переходных и редкоземельных элементов.
Известен керамический материал, содержащий, мол.%: 96-98 ZrO2 и 2-4 Y2O3 или 6-13 СеO2. Основу материала (до 90%) составляет диоксид циркония тетрагональной модификации (в.з. JP 62-30660, опубл. 09.02.87). Материал представляет собой спеченную керамику и состоит из зерен неправильной формы размером не более 0,1 мкм. Данная керамика обладает высокой твердостью, прочностью на изгиб и вязкостью, но за счет присутствия моноклинной фазы диоксида циркония и наличия субмикропор на границе зерен наблюдается выкрашиваемость зерен, что увеличивает хрупкость материала и снижает его износостойкость.
Для получения керамики составляющие ее порошки оксидов измельчают до образования мелкодисперсных частиц размером 0,1 мкм, размалывают в воде, добавляют поливинилстирол, тщательно перемешивают и получают шликер, из которого распылительной сушкой изготавливают пресс-порошок и формуют его при давлении 3 т/см2. После выжигания связки заготовку спекают 1 ч при 1480o С, затем уплотняют методом горячего изостатического прессования при 1400o и 1500 атм (в.з. JP 62-30660, опубл. 09.02.87).
Полученная керамика имеет твердость по Виккерсу 1600 кГ/мм2 и прочность на изгиб 600-900 МПа при 20oС.
Описанная технология получения керамики не дает возможности получить материал с высокой плотностью, а значит, достаточной механической прочностью керамического материала. Проблемой является и получение исходного порошка с равномерным гранулометрическим составом по всему объему и равномерным распределением стабилизирующего оксида в диоксиде циркония. Кроме того, за счет тетрагонально-моноклинного превращения, происходящего при спекании и особенно изостатическом сжатии, возникает поверхностный слой с напряжением сжатия, что приводит к присутствию в материале примеси моноклинной фазы диоксида циркония, а также выкрашиванию поверхности за счет вырывания керамических зерен при использовании материала, что снижает его износостойкость.
Известен материал на основе ZrO2, частично стабилизированного 3,5 мол.% - оксида иттрия (Martinez-Fernandez J., Jimenez Melendo. M., Domingues-Rodriguez A. , Heuer A.H." Microindentation-induced transformation in 3,5 mol. %-yttria-partially-stabilized zirconia single crystal" J.Am.Ceram.Soc. 1991, p.491). Представленный материал является монокристаллом тетрагональной модификации частично стабилизированного диоксида циркония, обладает высокой твердостью и вязкостью, но имеет небольшие размеры 10 х 5 х 3 мм. Монокристаллы были получены методом выращивания из расплава в гарнисаже как включения в кубическую модификацию диоксида циркония и использовались для изучения твердости монокристалла тетрагональной модификации диоксида циркония в различных направлениях.
Наиболее близким к заявляемому является материал на основе ZrO2 частично стабилизированного 2,5-3,5 мол. % оксида иттрия (з. РФ 97112489, опубл. 10.08.99). Материал получают методом плавления в гарнисаже. Шихту, состоящую из ZrO2 и Y2О3, загружают в контейнер с охлаждаемыми стенками, проводят плавление шихты с образованием расплава в гарнисаже и последующую направленную кристаллизацию расплава ведут путем вертикального перемещения контейнера относительно индуктора, затем контейнер охлаждают сначала до 1200-1400oС, постепенно снижая мощность индуктора, а затем до комнатной температуры при выключенном индукторе, отжиг полученного материала осуществляют на воздухе при 800-1400oС в течение 1-10 ч или в разреженной атмосфере при 10-4-10-1 мм рт.ст. и 1100 -2100oС в течение 1-20 ч.
Известный способ приводит к получению материала, микроструктура которого представляет собой хаотично расположенные домены, имеющие неправильную форму и размеры 100-200 нм (0,0001-0,0002 мм).
За счет уменьшения зернистости структуры увеличивается износостойкость материала, но такая ультрадисперсная структура приводит к возникновению напряженного поверхностного слоя с повышенным напряжением сжатия, что снижает сопротивляемость материала в отношении точки начала растрескивания и служит благоприятным фактором при возможном превращении тетрагональной фазы в моноклинную. Известно, что о повышенной тенденции материала к развитию поверхностных трещин свидетельствует более высокое значение величины стойкости на излом, определенной при комнатной температуре по методу шевронного надреза, по сравнению с той же величиной, определенной по методу вдавливания шарика (Фишер Г. Zirconia: Ceramic Engineering's toughness challeng. Am. Cer.Soc., Bull. 1986, 65, 10, 1355-1360), что и наблюдается для известного материала, для которого эти значения равны соответственно 17 МПа/м2 и 11 МПа/м2.
Для осуществления высокотемпературного способа синтеза материалов на основе стабилизированного диоксида циркония применяют, как правило, плавление в ВЧ-поле в контейнере с охлаждаемыми стенками. Известны несколько вариантов контейнеров такого типа.
Например, известен многоэлементный холодный контейнер для периодического плавления и кристаллизации тугоплавких неметаллических материалов, состоящий из трубчатых водоохлаждаемых элементов, которые образуют стенки и дно контейнера и которые укреплены на кольце из диэлектрического материала. Вся описанная конструкция помещена в изолирующий кварцевый сосуд, вокруг которого располагают индуктор ВЧ-генератора (Александров В.И., Осико В.В., Прохоров А.М., Татаринцев В.М. "Получение высокотемпературных материалов методом прямого высокочастотного плавления в холодном контейнере". Успехи химии, т. XL VII, в.3, 1978, с.385-425).
Известен многоэлементный холодный контейнер для периодического плавления и кристаллизации тугоплавких неметаллических материалов. Для подвода энергии к шихте не только с боковой поверхности расплава, но и снизу дно и стенки контейнера выполнены из изогнутых по форме контейнера медных трубок, а индуктор располагают как вокруг стенок, так и вокруг дна контейнера. (Там же, с.394).
Известен также контейнер для непрерывного плавления и кристаллизации тугоплавких неметаллических материалов, в котором контейнер имеет коническую форму и выполнен разъемным. Шихта подается сверху, а блок закристаллизованного материала снимается снизу. (Там же, с.395).
Наиболее близким к заявляемому является устройство для проведения кристаллизации, описанное в заявке РФ 97112489 опубл. 10.08.99 г. Устройство содержит контейнер, состоящий из набора боковых и донных медных водоохлаждаемых трубок и/или секций с воздушным зазором между ними 1-2 мм, непроводящее основание, выполненное, например, из политетрафторэтилена; контейнер помещен в кварцевую оболочку, вокруг которой размещен индуктор, соединенный с высокочастотным генератором. Контейнер установлен с возможностью вертикального перемещения относительно индуктора. Подачу охлаждающей воды в трубки осуществляют противотоком.
Однако для всех известных холодных контейнеров с вертикальным ростом кристаллического вещества затруднена тепловая конвекция, что приводит к частичному захвату капель расплава и примесей, которые скапливаются в межкристаллитных зернах и снижают прочность и износостойкость материала. Кроме того, вертикальный контейнер не позволяет получать поликристаллический материал достаточно больших размеров.
Технической задачей изобретения является повышение сопротивляемости материала в отношении начала растрескивания за счет изменения микроструктуры материала, приводящее к увеличению прочности на изгиб и износостойкости материала при использовании его в производстве режущих кромок и высокопрочных изделий.
Поставленная задача решается материалом, состоящим из кристаллитов частично стабилизированного диоксида циркония игольчатой или пластинчатой формы длиной не более 0,05 мм с соотношением длины и максимального поперечного сечения не менее 2:1, расположенных параллельно своим длинным осям и образующих прямоугольную решетку.
Структура заявляемого материала приведена на фотографии, представленной на фиг.1. Фотография сделана с петрографического поляризационного микроскопа при 1000-кратном увеличении.
По данным рентгенофазового анализа кристаллиты представляют собой монокристаллы частично стабилизированного диоксида циркония тетрагональной модификации, что подтверждают приведенные в таблице величины межплоскостных расстояний, вычисленные по данным рентгенофазового анализа, выполненного на дифрактометре Дрон-1 в Сu-излучении с графитовым монохроматором. Образец растерт в порошок и насеян.
Установлено, что структура заявляемого материала является однородной, монофазной, без поверхностных трещин. Многочисленные срезы материала, произведенные во всех направлениях, дают под микроскопом изображение прямоугольной решетки как на фиг.1. Такая структура материала обеспечивает возникновение сопротивления поверхности напряжению при сжатии, обуславливает сопротивление развитию и распространению разрушающих трещин. В конечном результате это приводит к повышению сопротивляемости материала в отношении начала растрескивания и увеличивает его износостойкость. Сделанный вывод подтверждается практически одинаковыми значениями величин стойкости на излом, определенными по методу надреза (17 МПа/м2) и по методу вдавливания шарика (16 МПа/м2).
Экспериментально установлено, что если размеры кристаллитов, составляющих материал, превышают заявляемые, то не удается добиться необходимой однородности материала по составу и строению из-за присутствия в нем примеси моноклинной фазы и образования поверхностных трещин различных направлений, а это в свою очередь ведет к снижению износостойкости.
В качестве стабилизирующего оксида заявляемый материал содержит оксид металла, выбранный из группы оксидов иттрия, церия, магния, кальция. Количество оксида металла определяется необходимостью получения застабилизированной тетрагональной модификации и для всех оксидов различно. Например, для оксида иттрия это количество составляет 2-4 мол.%, а для оксида церия - 6-13 мол.%.
Окраску материала обеспечивает присутствие в нем хромофорных катионов, таких как катионы редкоземельных металлов или многовалентные катионы переходных металлов, выбранные из ряда: кобальт, титан, хром, алюминий, ванадий, марганец, железо, никель, ниодим, лантан, празеодим, церий, самарий, европий, гадолиний, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. Количество хромофорных добавок в виде оксидов соответствующих металлов-хромофоров в материале не превышает 5 мол.%.
Материал имеет черный цвет, если его подвергнуть термообработке при 1650-1750oС в течение не менее 3 ч.
Поставленная задача решается также предложенным способом получения материала заявляемого строения, включающим загрузку шихты из диоксида циркония и стабилизирующего оксида в охлаждаемый контейнер, ее плавление с образованием расплава, последующую кристаллизацию образца путем перемещение контейнера относительно индуктора со скоростью 0,1-30 мм/ч, охлаждение контейнера до 1300-1400oС посредством снижения мощности индуктора, при этом расплав выдерживают до начала кристаллизации не менее 3 ч, кристаллизацию и охлаждение контейнера до 1300-1400oС ведут при пониженном до 200-300 мм рт.ст. давлении, дальнейшее охлаждение до комнатной температуры осуществляют путем постепенного повышения давления в течение не менее 24 ч и весь процесс проводят путем горизонтального перемещения контейнера относительно индуктора.
Для повышения однородности и упорядоченности структуры заявляемого материала после охлаждения до 1300-1400oС осуществляют повторное плавление со скоростью прохождения не более 100 мм/ч.
Для приготовления шихты диоксид циркония может быть использован как в виде порошка, так и в виде кристаллов и отходов монокристаллического производства.
В качестве стабилизирующего оксида в шихту вводят оксид металла, выбранного из группы оксидов иттрия, церия, магния, кальция.
Для получения окрашенного материала в исходную шихту вводят до 5 мол.% окрашивающего хромофорного катиона металла, выбранного из группы переходных и редкоземельных элементов (кобальт, титан, хром, алюминий, ванадий, марганец, железо, никель, ниодим, лантан, празеодим, церий, самарий, европий, гадолиний, ербий, тулий, иттербий и лютеций).
Для снижения внутренних напряжений в материале возможен его отжиг при 600-1400oС при атмосферном давлении или при 1100-2000oС при пониженном до 10-4-10-1 мм рт.ст. давлении в течение времени 1-20 ч.
Заявляемый способ обеспечивает высокую однородность получаемого материала, стабильность его фазового состава и обеспечивает образование заявляемой структуры материала. Кроме того, способ обеспечивает заявляемую форму отдельного кристаллита и повышение прочности кристаллита за счет снижения его дефектности, что увеличивает его режущую способность и позволяет изготовить из него высокоострые, износостойкие изделия.
Экспериментально установлено, что при осуществлении способа в отличных от заявляемых условиях не удается добиться заявляемой однородности и структуры материала, его монофазности и отсутствия в нем трещин.
Поставленная задача решается также устройством для кристаллизации, в котором контейнер, состоящий из набора охлаждаемых трубок и/или секций, закрепленных на непроводящей основе и помещенных в кварцевую оболочку, вокруг которой установлен индуктор высокочастотного генератора, выполнен разъемным и состоит из двух горизонтально расположенных полуцилиндров, нижний из которых снабжен по периметру вертикальными стенками высотой 0,5-1,0 диаметра цилиндра, при этом контейнер установлен с возможностью горизонтального перемещения относительно индуктора, а полуцилиндры сдвигаются относительно друг друга в направлении оси цилиндра.
Схема устройства приведена на фиг.2.
Устройство для осуществления способа состоит из контейнера, образованного двумя полуцилиндрами: нижнего - основания контейнера и верхнего - крышки контейнера, каждая из которых выполнена из набора охлаждаемых трубок и/или секций (1), укрепленных на непроводящей основе (2). Основание контейнера снабжено вертикальными боковыми стенками высотой 0,5-1,0 диаметра цилиндра и выполненными также из охлаждаемых трубок (1). Полуцилиндры имеют направляющие (3) для перемещения относительно друг друга вдоль оси цилиндров. Контейнер помещен в кварцевую оболочку (4), вокруг которой установлен индуктор (5) высокочастотного генератора (6). Контейнер соединен с механизмом (7), обеспечивающим горизонтальное перемещение контейнера относительно индуктора (5). Контейнер с индуктором (5) размещены в герметичном корпусе (8), выполненном разъемным, который через регулирующий клапан (9) подключен к вакуумному насосу (10). Охлаждение осуществляют из системы (11) в направлениях: N - подача, М - вывод.
Выполнение устройства с возможностью горизонтального перемещения контейнера относительно индуктора, а также обеспечение охлаждения контейнера со всех сторон позволяет выращивать поликристаллический материал заявляемой структуры и объемом до 1500 см3.
Способ осуществляют следующим образом. В основание контейнера помещают шихту, состоящую из ZrO2, стабилизирующего оксида, металла, входящего в стабилизирующий оксид или металлический цирконий для обеспечения стартового плавления и соответствующий оксид металла для обеспечения необходимого мольного соотношения диоксида циркония и стабилизирующего оксида. Утрамбовывают шихту и при необходимости вносят добавочное количество шихты до полного заполнения основания контейнера. Контейнер закрывают крышкой и расплавляют шихту в ВЧ-поле, создаваемом с помощью индуктора (5) ВЧ-генератора (6) частотой 5,28 МГц и колебательной мощностью 60 кВт. Расплавление шихты проводят при скорости перемещения контейнера относительно индуктора (5) не более 100 мм/ч.
В результате происходит полное обезгаживание расплава и удаление летучих соединений, что обеспечивает дополнительную очистку от многих примесей, летучих при температуре расплава (около 3000oС), которые при обычном способе частично удерживаются в межкристаллитных порах. Гомогенизируют расплав, выдерживая его в расплавленном состоянии не менее 3 ч, затем в корпусе (8) создают разрежение не более 200-300 мм рт.ст. и начинают кристаллизацию вещества, перемещая контейнер в обратном направлении со скоростью 0,1-30,0 мм/ч, обеспечивающей однородность и монофазность образовавшегося материала. Как правило, она находится в интервале 0,1-10 мм/ч, как и в прототипе. После этого при сохранении внешнего охлаждения снижают мощность ВЧ-поля, обеспечивая снижение температуры со скоростью не более 50oС/ч до 1300-1400oС, ниже которой энергия ВЧ поля не поглощается кристаллами. Дальнейшее охлаждение до комнатной температуры происходит при постепенном поднятии давления в контейнере до атмосферного в течение не менее 24 ч, после чего контейнер открывают, сдвигая крышку по направляющим (3). На поверхности основания контейнера вырастает поликристаллическая пластина толщиной не менее 50 мм и с поверхностью, составляющей 50-70% от площади расплава в контейнере.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Для осуществления способа используют устройство, схема которого приведена на фиг.2. В основание контейнера, имеющего длину 250 мм, высоту вертикальных стенок 90 мм и диаметр полуцилиндра 150 мм, загружают и тщательно утрамбовывают шихту, состоящую из 32,062 кг ZrO2 (97 мол.%) и 1,938 кг(3 мол. %) Y2O3. Помещают в шихту 30 г металлического циркония и для сохранения мольного соотношения вводят дополнительно 2 г Y2О3, закрывают контейнер крышкой и включают ВЧ-генератор (6), производят стартовое плавление, а затем постепенно расплавляют всю шихту, перемещая контейнер в горизонтальном направлении относительно индуктора со скоростью 100 мм/ч. После расплавления шихты выдерживают расплав в течение 8 ч. Затем через регулирующий клапан (9) подключают вакуумный насос (10), создают разрежение 300 мм рт.ст и начинают перемещение контейнера в противоположном направлении со скоростью 1 мм/ч. Происходит кристаллизация вещества. Снижая затем мощность индуктора, производят охлаждение контейнера до 1300oС при скорости 50oС/ч. Выключают генератор ВЧ (6) и начинают постепенное поднятие давления в течение 24 ч до комнатной температуры. После этого контейнер открывают. На горизонтальной поверхности основания цилиндра образуется кристаллическая пластина толщиной 55 мм и площадью поверхности 260 см2 (1430 см3).
Пластина представляет собой поликристаллический материал, состоящий из тетрагональных кристаллитов диоксида циркония. Срез под микроскопом при 1000-кратном увеличении подтверждает монофазность и бездефектность полученного материала (фиг.1). Стойкость на излом, определенная по методу шевронного надреза, составляет 17 МПа/м2, а по методу вдавливания шарика - 16 МПа/м2.
Пример 2.
Для синтеза используют шихту, содержащую 29,64 кг(96,5 мол.%) ZrO2 и 0,36 кг(3,5 мол.%) MgO. Для стартового плавления вводят 30 г маталлического циркония и для компенсации образовавшегося при окислении оксида металла дополнительно 5 г MgO. Процесс плавления и кристаллизации осуществляют, как описано в примере 1, за исключением того, что после охлаждения расплава до 1400oС проводят повторное плавление и кристаллизацию со скоростью 0,5 мм/ч.
Образуется пластина частично стабилизированного поликристаллического монофазного бездефектного диоксида циркония, обладающая стойкостью на излом, определенную по методу шевронного надреза и методу вдавливания шарика соответственно 13 МПа/м2 и 12 МПа/м2.
Физико-механические свойства заявляемого материала позволяют изготавливать из него режущие кромки различных инструментов, например медицинских скальпелей необходимых размеров, для проведения хирургических операций, а также изделия, эксплуатирующиеся в условиях повышенных нагрузок.
Известны лезвия бритвы, изготовленные из керамического материала, содержащего не менее 90% тетрагонального диоксида циркония и 2-4 мол.% оксида иттрия (в.з. JP 62-30660). Однако неоднородная структура материала, содержащего примесь моноклинной фазы диоксида циркония, не обеспечивает высокой износостойкости и прочности лезвий.
Известны лезвия, изготовленные из монокристалла алмаза, сапфира или алмазоподобных веществ (п. США 5317938). Однако они дороги, хрупки и могут быть изготовлены только небольших размеров (не более 10,0 мм).
Наиболее близкими к заявляемым являются лезвия, изготовленные из материала доменной структуры (з. РФ 97112489 опубл. 10.08.99). Однако структура материала не обеспечивает их достаточную износостойкость.
Лезвия, изготовленные из заявляемого материала, обладают повышенной износостойкостью и обеспечивают ресурс работы лезвия до 60 операций на плотных тканях, таких как кожа, апаневроз, рубцовая ткань. Повышенная стойкость заявляемого материала к началу растрескивания позволяет производить перезаточку режущей кромки лезвий до 10 раз без изменения профиля лезвия.
На фиг.3-5 приведены образцы медицинских скальпелей, лезвия которых изготовлены из заявляемого материала, а на фиг.6, 7 приведены два типа заточки лезвий.
Для изготовления лезвий материал разрезается на пластины толщиной от 0,5-0,8 мм алмазным отрезным кругом толщиной от 0,2-0,3 мм. Затем пластины шлифуют с двух сторон в несколько этапов алмазными шлифовальными кругами с зерном абразива 20,0 мкм на начальном этапе и 1,0-2,0 мкм - на конечном. Возможно шаржирование шлифовальных кругов алмазными пастами абразивностью 0,5-1,0 мкм для получения поверхности лезвий более высокой чистоты.
Далее из отшлифованной пластины произвольной формы с помощью лазерной установки по стандартным шаблонам вырезают заготовки для лезвий различных профилей. Затем следует операция формирования профиля режущей кромки лезвия алмазным заточным инструментом в зависимости от области применения лезвий (косячкового, бритвенного, сложного с двойным углом заточки и т.д.) Конечную доводку режущей кромки лезвий до нужной остроты осуществляют алмазным заточным инструментом с зерном от 0,6-1,0 мкм на прецизионном заточном оборудовании. Контроль остроты режущей кромки лезвий на радиоэлектронном микроскопе показал, что диаметр округления режущей кромки лезвий не превышает величины 0,1 мкм, а у отдельных образцов она достигала 0,05 мкм.
Скальпель, изображенный на фиг.3-5, состоит из лезвия А с режущей кромкой В и держателя лезвия С. Лезвие А с режущей кромкой В скальпелей изготовлены из заявляемого материала, держатель лезвия С изготовлен из стали. Лезвие А прикреплено к держателю С методом склеивания. На фиг.6, 7 приведены два типа заточки лезвий, где: а - толщина лезвия, равная 0,4-0,5 мм; б - диаметр округления режущей кромки лезвия, равный 0,05-0,1 мкм; α- угол заточки, равный (25±1)o; β- угол заточки, равный (40±1)o.
На фиг. 8-11 приведены фотографии изделий - медицинские скальпеля различных профилей с лезвиями из заявляемого материала.
Изготовление лезвий из заявляемого материала позволяет значительно увеличить рабочий ресурс инструментов при их использовании.
Таким образом, использование предлагаемых технических решений позволяет путем заявляемого способа получить материал на основе тетрагональной модификации частично стабилизированного диоксида циркония, обладающий повышенным сопротивлением к началу растрескивания, повышенной износостойкостью и прочностью на излом, что обеспечивает изготовленным из него изделиям повышение долговечности и износостойкости.
Claims (13)
1. Поликристаллический материал, состоящий из кристаллитов частично стабилизированного диоксида циркония, отличающийся тем, что кристаллиты имеют игольчатую или пластинчатую форму длиной не более 0,05 мм с соотношением длины и максимального поперечного сечения не менее 2:1, расположены параллельно своим длинным осям и образуют прямоугольную решетку.
2. Поликристаллический материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующего оксида он содержит оксид металла, выбранный из группы оксидов иттрия, церия, магния, кальция.
3. Материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид металла-хромофора, выбранного из группы переходных и/или редкоземельных элементов.
4. Материал по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что количество оксида металла-хромофора составляет 5 мол.%.
5. Материал по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он имеет черную окраску, полученную в результате термообработки при 1650-1750oС не менее 3-х ч.
6. Способ получения поликристаллического материала, включающий загрузку шихты из диоксида циркония и стабилизирующего оксида в охлаждаемый контейнер, ее плавление с образованием расплава, последующую кристаллизацию путем перемещения контейнера относительно индуктора со скоростью 0,1-30 мм/ч, охлаждение контейнера до 1300-1400oС, отличающийся тем, что процесс проводят при горизонтальном перемещении контейнера относительно индуктора, расплав выдерживают до начала кристаллизации не менее 3 ч, кристаллизацию и охлаждение контейнера до 1300-1400oС осуществляют при пониженном до 200-300 мм рт.ст. давлении, а охлаждение ниже 1400oС проводят при постепенном повышении давления в течение не менее 24 ч.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что диоксид циркония добавляют в виде порошка и/или кристаллических отходов.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующего оксида в шихту добавляют оксид металла, выбранный из группы оксидов иттрия, церия, магния, кальция.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что в шихту вводят дополнительно до 5 мол.% оксида металла-хромофора, выбранного из группы переходных и/или редкоземельных элементов.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что после снижения температуры контейнера до 1300-1400oС проводят повторное плавление со скоростью прохождения не более 100 мм/ч.
11. Способ по п.6, отличающийся тем, что образовавшийся материал подвергают отжигу при 600-1400oС при атмосферном давлении или при 1100-2000oС и 10-4-10-1 мм рт.ст. в течение 1-20 ч.
12. Устройство для кристаллизации, состоящее из контейнера, выполненного из набора охлаждаемых трубок и/или секций, укрепленных на непроводящей основе и помещенных в кварцевую оболочку, охватываемую индуктором, соединенным с высокочастотным генератором, отличающееся тем, что контейнер выполнен разъемным и состоит из двух горизонтально расположенных полуцилиндров, нижний из которых снабжен по периметру вертикальными стенками высотой 0,5-1,0 диаметра цилиндра, при этом контейнер установлен с возможностью горизонтального перемещения относительно индуктора, а полуцилиндры - с возможностью сдвига относительно друг друга в направлении оси цилиндра.
13. Лезвие на основе частично стабилизированного диоксида циркония, отличающееся тем, что в качестве частично стабилизированного диоксида циркония используют материал со структурой по п.1.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99125820/12A RU2199616C2 (ru) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Поликристаллический материал, способ и устройство для его получения, изделие из этого материала |
| PCT/RU2000/000211 WO2001044543A1 (en) | 1999-12-15 | 2000-06-01 | Polycrystalline material, method for the production thereof and articles made therefrom |
| US10/149,359 US6893993B1 (en) | 1999-12-15 | 2000-06-01 | Polycrystalline material, process for producing thereof, and articles manufactured therefrom |
| AU49615/00A AU4961500A (en) | 1999-12-15 | 2000-06-01 | Polycrystalline material, method for the production thereof and articles made therefrom |
| DE10085308T DE10085308B4 (de) | 1999-12-15 | 2000-06-01 | Polykristallines Material, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung |
| EA200200349A EA003570B1 (ru) | 1999-12-15 | 2000-06-01 | Поликристаллический материал, способ его получения и изделие из этого материала |
| UA2002043343A UA71034C2 (ru) | 1999-12-15 | 2000-06-01 | Translated By PlajПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ИЗДЕЛИЕ ИЗ ЭТОГО МАТЕРИАЛА |
| GB0213608A GB2374340B (en) | 1999-12-15 | 2000-06-01 | Polycrystalline material, method for the production thereof and articles made therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99125820/12A RU2199616C2 (ru) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Поликристаллический материал, способ и устройство для его получения, изделие из этого материала |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99125820A RU99125820A (ru) | 2001-12-10 |
| RU2199616C2 true RU2199616C2 (ru) | 2003-02-27 |
Family
ID=20227848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99125820/12A RU2199616C2 (ru) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Поликристаллический материал, способ и устройство для его получения, изделие из этого материала |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6893993B1 (ru) |
| AU (1) | AU4961500A (ru) |
| DE (1) | DE10085308B4 (ru) |
| EA (1) | EA003570B1 (ru) |
| GB (1) | GB2374340B (ru) |
| RU (1) | RU2199616C2 (ru) |
| UA (1) | UA71034C2 (ru) |
| WO (1) | WO2001044543A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2316805A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-04 | Golsen Limited | A material based on zirconium dioxide |
| DE202011000744U1 (de) | 2011-03-31 | 2011-06-01 | Golsen Ltd. | Chirurgisches Skalpell |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050082725A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | Lieb David P. | Production of improved zirconia products |
| FR2946337B1 (fr) * | 2009-06-03 | 2011-08-05 | Saint Gobain Ct Recherches | Produit fritte a base d'alumine et de zircone |
| FR2954761B1 (fr) * | 2009-12-24 | 2015-11-27 | Saint Gobain Ct Recherches | Poudre de granules de zircone |
| FR2954767B1 (fr) * | 2009-12-24 | 2014-01-24 | Saint Gobain Ct Recherches | Poudre de granules de zircone et d'alumine |
| LV14170B (lv) * | 2010-03-15 | 2010-10-20 | Golsen Limited | Elektroķirurģiskas, bipolāras šķēres koagulācijai un griešanai |
| CN116477941B (zh) * | 2023-04-19 | 2024-02-23 | 中物院成都科学技术发展中心 | 一种人工玉陶及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4153469A (en) * | 1977-03-29 | 1979-05-08 | Alexandrov Vladimir I | Monocrystals based on stabilized zirconium or hafnium dioxide and method of production thereof |
| RU2134314C1 (ru) * | 1999-07-25 | 1999-08-10 | Вишнякова Мария Анатольевна | Способ получения окрашенных монокристаллов (его варианты) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2945935B2 (ja) * | 1996-10-01 | 1999-09-06 | 松下電工株式会社 | ジルコニア系複合セラミック焼結体、及びその製法 |
-
1999
- 1999-12-15 RU RU99125820/12A patent/RU2199616C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-06-01 GB GB0213608A patent/GB2374340B/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-01 WO PCT/RU2000/000211 patent/WO2001044543A1/ru not_active Ceased
- 2000-06-01 AU AU49615/00A patent/AU4961500A/en not_active Abandoned
- 2000-06-01 EA EA200200349A patent/EA003570B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-06-01 UA UA2002043343A patent/UA71034C2/ru unknown
- 2000-06-01 US US10/149,359 patent/US6893993B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-01 DE DE10085308T patent/DE10085308B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4153469A (en) * | 1977-03-29 | 1979-05-08 | Alexandrov Vladimir I | Monocrystals based on stabilized zirconium or hafnium dioxide and method of production thereof |
| US4153469B1 (ru) * | 1977-03-29 | 1984-06-05 | ||
| RU2134314C1 (ru) * | 1999-07-25 | 1999-08-10 | Вишнякова Мария Анатольевна | Способ получения окрашенных монокристаллов (его варианты) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2316805A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-04 | Golsen Limited | A material based on zirconium dioxide |
| DE202011000744U1 (de) | 2011-03-31 | 2011-06-01 | Golsen Ltd. | Chirurgisches Skalpell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4961500A (en) | 2001-06-25 |
| GB2374340A (en) | 2002-10-16 |
| GB2374340B (en) | 2004-05-05 |
| US6893993B1 (en) | 2005-05-17 |
| GB0213608D0 (en) | 2002-07-24 |
| WO2001044543A1 (en) | 2001-06-21 |
| EA200200349A1 (ru) | 2002-12-26 |
| UA71034C2 (ru) | 2004-11-15 |
| DE10085308B4 (de) | 2007-10-04 |
| EA003570B1 (ru) | 2003-06-26 |
| DE10085308T1 (de) | 2002-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Horn et al. | Anisotropic grain growth in TiO2-doped alumina | |
| Sahin et al. | Preparation of AlON ceramics via reactive spark plasma sintering | |
| EP0013599B1 (en) | Partially stabilized zirconia ceramics; method of making said ceramics, dies constructed of said ceramics, cutting tools with a cutting surface and tappet facings formed of said ceramics | |
| Osiko et al. | Synthesis of refractory materials by skull melting technique | |
| US5008221A (en) | High toughness ceramic alloys | |
| Ruigang et al. | Synthesis and sintering of LaPO4 powder and its application | |
| EP0199459B1 (en) | High toughness ceramic alloys | |
| EP2492378A1 (en) | Oxide and magneto-optical device | |
| EP0816537A2 (en) | Ceramic composite material and porous ceramic material | |
| WO2006091613A2 (en) | Nanocomposite ceramics and process for making the same | |
| CN103492347A (zh) | 制备具有增强透明度的多晶氧氮化铝的方法 | |
| RU2199616C2 (ru) | Поликристаллический материал, способ и устройство для его получения, изделие из этого материала | |
| EP3126310B1 (en) | Transparent metal fluoride ceramic | |
| JP3743462B2 (ja) | セラミックス複合材料 | |
| Prnová et al. | Y3Al5O12-α-Al2O3 composites with fine-grained microstructure by hot pressing of Al2O3-Y2O3 glass microspheres | |
| Vakhshouri et al. | Al2O3/Y3Al5O12 (YAG)/ZrO2 composites by single-step powder synthesis and spark plasma sintering | |
| JP4251649B2 (ja) | 透光性酸化ルテチウム焼結体及びその製造方法 | |
| JP4368033B2 (ja) | セラミックス複合材料 | |
| KR101335761B1 (ko) | 저온열화특성이 없는 지르코니아 단결정과 그 육성 방법 | |
| Lomonova et al. | Growth of zirconia crystals by skull‐melting technique | |
| JP3883106B2 (ja) | 透光性酸化スカンジウム焼結体及びその製造方法 | |
| JPH05301770A (ja) | レーザ用多結晶透明セラミックス | |
| Osiko | Extra-strong wear-resistant materials based on nanostructured crystals of partially stabilized zirconium dioxide | |
| Park et al. | Characterization of ZrO2Al2O3 Composites Sintered Using 2.45 GHz Radiation | |
| Yuan et al. | Dual-phase magnesia-zirconia ceramics with strength retention at elevated temperatures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20050408 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101216 |