Структура и свойства оксидной керамики, изготовленной методом холодного спекания

Цель диссертационной работы. Установить зависимости структуры, состава и свойств керамики из ZnO, BaTiO3 и высокоэнтропийных оксидов от условий и режимов процесса холодного спекания и разработать научно обоснованный подход к подбору условий холодного спекания керамических материалов радиоэлектронного применения при температурах не более 450 °С. Задачи исследования: 1. Изучить влияние методов введения активирующих добавок ацетата цинка Zn(CH3COO)2 и хлорида аммония NH4Cl (метода пропитки и метода пропитки с последующей гидротермальной обработкой в автоклаве) на состав и микроструктуру керамики, изготовленной холодным спеканием; 2. Исследовать влияние способа уплотнения зазора пресс-формы, природы и содержания активирующих добавок на состав и структуру керамики из ZnO, изготовленной холодным спеканием; 3. Изучить влияние уплотнения зазора пресс-формы и температуры холодного спекания на состав, структуру и диэлектрические свойства керамики из BaTiO3; 4. Экспериментально исследовать холодное спекание термодинамически неустойчивой высокоэнтропийной керамики (MnFeCoNiCu)3O4 и (MnFeCoNiZn)3O4, изучить полученные состав, структуру и свойства. Научная новизна работы. 1. Установлено сходство механизмов процессов, происходящих при гидротермальной обработке порошков оксидов в автоклаве в присутствии активирующей добавки, и процессов формирования структуры керамики из тех же порошков с добавками путем холодного спекания. В этих условиях происходит частичное растворение вещества частиц на участках их поверхности с повышенным химическим потенциалом, его массоперенос и осаждение на участках с пониженным химическим потенциалом. Активирующие добавки в обоих процессах изменяют pH среды, что способствует растворению вещества. 2. Впервые установлена зависимость изменения среднего размера зерен и относительной плотности керамики из ZnO от действия трех факторов: природы активирующей добавки, способа введения добавки и уплотнения зазора пресс-формы при неизменных режимах холодного спекания (температура, давление, продолжительность изотермической выдержки). 3. Впервые выявлено влияние уплотнения зазора пресс-формы на микроструктуру и относительную диэлектрическую проницаемость керамики из BaTiO3, изготовленной холодным спеканием. 4. Установлено влияние природы активирующей добавки и режимов холодного спекания на относительную плотность, фазовый состав и магнитные свойства высокоэнтропийной керамики из (MnFeCoNiCu)3O4 и (MnFeCoNiZn)3O4.