Введение к работе
, Актуальность темы. Исследование равновесных состоянии и
КІШЄТІПСИ Процессов В ДВОЙНЫХ СИСГемаХ1 AI2O3-S1O2, 1АІ2О.ГТЮ2,
и в тройной сиетс ie Al2O3-Si02-Ti02 проводилось неоднократно. Несмотря на это ряд вопросов, ташхкак пределы взаимной растворимости-, компонентов, і характер: плавления ' муллі гга и титапата алюминия, границы области твердых растворов на основе муллита, область термодинамически стабильного суінест-вовашіЯ'Титаната алюминия не решены однозначно'и, по-прежнему, вызывают повышенный интерес. Многочисленные обращения исследователей к системе АІгОз-Ь'іОг-ТЮг объясняются не только академическим интересом, но и большой практической значимостью, материалы на основе рассматриваемой системы характеризуются уникальными гермомеханическими, диэлектрическими, оптическими и другими свойствами. Следует также отметить возросший интерес к получению материалов на основе муллита и титапата алюлиния с і определенными диэлектрическими и оптическими свойствами дія микроэлектроники її других сфер применения. Поэтому решение перечисленных выше вопросов является необходимым для получения высококачественных изделий с определенными функциональными свойствами.
В последнее десятилетие в технологии и материаловедении активно развивается новая область, связанная с синтезом, исследованием и применением наиоразмерных систем. Модифицирование порошковых композиций наноразмернымн поверхностными слоями различной химической природы позволяет расширіпь возможности традиционных'технологий, поскольку, как показали исследования термической эволюции наиоразмерных многокомпонентных систем, характер процессов в таких системах существенно отличается or систем однородных па молекхлярном пли мпкрометровом уровне. В случае ланостктем удаеіся виііііі на иршшчпйаль"о новый уровень 'Правления процессами термически сшмулировапної о комиактирования, пеунрмою деформирования ноликрнпаллических систем, а, следова к"л.но. микроструктурой и свойствами получаемых материалов, (ччи-р'ченствов.ише которых три создании их
4 другими способами ограничена. В рамках нанотехнологни 'оказывается возможной реализация высокоскоростных, низкотемпературных, методов синтеза твердофазных веществ.
Цель работы, ристематическое исследование химических процессов'- эволюции слоистых наноразмерных композиций системы A^C^-SiC^-TiOj и разработка материалов на основе у-оксида алюминия модифицированного титан-, кремнийоксид-содержащимн наноразмерными поверхностными структурами.
Научная «овнзь'д. Осуществлено экспериментальное и теоретическое '«следование взаимного вгияния компонентов системы Alj03-Si02-Ti02 в композициях с различным уровнем организации пространственного сопряжения фаз на. трансформационные г< и транспортные процессы: .у-кх-А^Оз-переход, образование муллита и титаната алюминия.
На Основании термодинамического расчета уточнена диаграмма фазовых равновесий и метастабнльных «стояний системы A^Oj-SiOj, содержащая соединение (муллит), плавящееся инконгруэнтно. Показано, что область твердых растворов на основе муллита, сужается с пс нгокением температуры.
Методом молекулярного наслаивания синтезированы слоистоорганизованные наноразмерных композиции, в которых синтез муллита н титаната алюминия заканчивается за 5-10 мин при температуре-1573 К.
Исследовано влияние пространственной локализации добдвки в системе и микроструктуры реакционной композиции на фазообразование.
Практическая значимость. В результате создания на поверхности неравновесных модификаций оксида алюминия (у) структурноподобных пространственно сопряженных слоев расширена температурно-временная область существования метастабнльных форм оксида алюминия.
С использованием метода химического модифицирования поверхности синтезированы порошкообразные композиции с регулируемыми скоростями фазового перехода 7-XX-AI2O3 и термически стимулированного уплотнения. Получен высокопо-ристый материал с размерами пор до 1 мкм на основе У-АІ2О3, стабильный до температур ~16(ЮК.
Апробации работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: Всероссийском совещаний "Наука и технология силикатных материалов в современных условиях рыночной экономики" (Москва', 1995), на IX Международной конференции молодых ученых ко химии и химической технологии "ЫК:;Т-95" (Москва, 1995),, на I Международной конференции "Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии"; (Санкт-Петербург, 1996),: на XII конференции по материаловедению и применениям кристаллических веществ (Закопане, 1996), на IV Международной конференции по науке и технологии наноразмерных материалов (Пекин, 1996), на Всероссийской конференции "Химия' твердого тела и новые материалы" (Екатеринбург, 1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь
работ. ''
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введенім, четырех глав; основных результатов работы, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 182 страницах, содержит 54 рисунка, "22 таблицы, 9 страниц приложений и список литературы из 203 наименовании, всего 191 страница.
