Высокотемпературное исследование керамики на основе оксидов гафния и редкоземельных элементов: термодинамика и структура (итоговый)

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы современного материаловедения: выявление связи между изменениями термодинамических свойств и структуры керамики высшей огнеупорности на основе оксидов гафния и редкоземельных элементов. Цель настоящего исследования состоит в высокотемпературном изучении термодинамических свойств и структуры перспективной керамики на основе оксидов гафния и редкоземельных элементов для выбора оптимальных составов материалов для изготовления керамических форм, необходимых для литья деталей ответственного назначения авиационных газотурбинных двигателей из высокотемпературных ниобиевых композитов. Фундаментальная задача проведения экспериментальных высокотемпературных исследований до температур 3000 К образцов трехкомпонентных систем HfO2-Y2O3-Gd2O3, HfO2-Y2O3-La2O3, HfO2-ZrO2-Y2O3 составила основное направление работы в рамках указанной проблемы, которая включала: - синтез образцов; - идентификацию полученных образцов; - изучение процессов испарения;- определение термодинамических свойств; - исследование структуры образцов рассматриваемых систем методом рентгеноспектрального микроанализа; - изучение фазовых превращений образцов исследуемых систем; - моделирование термодинамических свойств компонентов рассматриваемых систем в рамках статистико-термодинамических подходов с целью установления корреляций между найденными значениями термодинамических свойств, фазовых равновесий и структурой рассматриваемых систем; - выбор оптимальных составов керамических материалов высшей огнеупорности на основе изученных систем с заданными физико-химическими свойствами и структурой; - синтез опытных образцов керамических изделий функционального назначения и рекомендации по разработке фундаментальных основ технологии их получения. Данная комплексная задача сопоставления термодинамических свойств и структуры при высоких температурах образцов рассматриваемых в данном проекте трехкомпонентных систем HfO2-Y2O3-Gd2O3, HfO2-Y2O3-La2O3, HfO2-ZrO2-Y2O3 для выбора составов керамических материалов высшей огнеупорности с оптимальными эксплуатационными свойствами решена впервые.