Наноразмерные композиции системы LaPO4–ZrSiO4: синтез и физико-химические свойства

封面

如何引用文章

全文:

详细

В соответствии с разработанной оригинальной методикой золь-гель синтеза композиций, основанной на раздельном осаждении компонентов (с приемом обратного осаждения) с последующим их смешением и спеканием, получены керамические композиты на основе системы LaPO4–ZrSiO4. Разработанная методика золь-гель синтеза основана на раздельном приготовлении коллоидных растворов LaPO4·nH2O и гидроксида циркония ZrO(OH)2, образованных после добавления раствора аммиака (золей), и спиртового раствора ТЭОС (геля) обратным осаждением и последующем смешении золей и геля с добавлением раствора аммиака для получения соответствующих композиций ((1-х)LaPO4·nH2O–x(H2SiO3–ZrO(OH)2)) в виде гелей. Методами РФА, ДСК/ТГ и сорбтометрии изучены физико-химические свойства порошков. Измерена микротвердость по Виккерсу керамических образцов, спеченных в интервале температур 1000–1300°C. На способ синтеза композитов на основе LaPO4 получен патент РФ. Минералоподобные матрицы на основе системы LaPO4–ZrSiO4 предполагается использовать для иммобилизации и захоронения отдельных изотопов актинид-редкоземельной фракции высокоактивных отходов.

全文:

ВВЕДЕНИЕ

Разработка методов получения и поиск керамических материалов для отверждения радиоактивных отходов, обеспечивающих их эффективную долговременную изоляцию от окружающей среды, является актуальной задачей всего мирового сообщества. Эффективность таких материалов-матриц определяется многими факторами, в том числе стабильностью образованных композиций, высокой изоморфной емкостью по отношению к к иммобилизуемым элементам, низкой выщелачиваемостью при воздействии нагретых подземных вод, а также механической прочностью.

Особое внимание в связи с этим уделяется минералоподобным матрицам на основе структур типа монацита (LaPO4) или циркона (ZrSiO4), отвечающих предъявляемым к матрицам требованиям [1–11].

В целом, в литературе отмечается высокая радиационная, термодинамическая и химическая устойчивость керамических матриц со структурой монацита и циркона, а в последние годы опубликован ряд работ по синтезу, изоморфной емкости синтезированного циркона [11–14].

Опубликованная не так давно обзорная статья по минеральным матрицам [15] также показывает перспективность таких керамических матриц для иммобилизации актинид-редкоземельной фракции высокоактивных отходов (ВАО).

Можно также привести работы, в которых рассмотрены керамические композиты на основе LaPO4 с различными добавками оксидов [16, 17], а также на основе системы ZrSiO4/LaPO4 [18], демонстрирующие хорошую спекаемость, механические свойства и высокую плотность.

Так, авторами [18] получены композиты ZrSiO4/LaPO4 и изучены их механические свойства. Методом совместного осаждения получили порошкообразные смеси ZrSiO4 и LaPO4. Порошок прессовали и спекали при температуре 1550°C в течение 3 ч. Рентгеновские дифрактограммы спеченных образцов показали наличие двух фаз, которые не взаимодействовали друг с другом и не разлагались. Относительная плотность композитов ZrSiO4/LaPO4 составляла около 96%. Авторы отмечали, что добавки LaPO4 к ZrSiO4 улучшали механические свойства композитов ZrSiO4/LaPO4, делая их более пластичными.

Методом компьютерного моделирования изучена взаимная растворимость компонентов в системе ZrSiO4–LaPO4 [19]. По данным авторов, начало растворимости в системе циркон-монацит соответствует температуре 1200 K (927°C). При этом предел области растворимости монацита в цирконе составляет всего 1% при температуре 1800 К (1527°C). Полученные результаты, по мнению авторов, хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Поскольку ни в одной из перечисленных работ экспериментальные данные достоверно не представлены, нашей задачей является синтез порошков-прекурсоров, спеканием которых можно получить керамические композиты на основе системы LaPO4–ZrSiO4.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Для этой цели была разработана оригинальная методика синтеза нанопорошков-прекурсоров LaPO4·nH2O и H2SiO3–ZrO(OH)2 золь-гель методом с использованием приема обратного осаждения. Синтез порошков-прекурсоров для получения керамических композитов на основе LaPO4 подробно описан в [20].

Для синтеза наноразмерных порошков-прекурсоров (1-х)LaPO4·nH2O–x(H2SiO3–ZrO(OH)2), где мольная доля х = 0.0, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.7, 0.9 и 1.0, в качестве исходных веществ были взяты оксид лантана La2O3, оксихлорид циркония ZrOCl2·8H2O, тетраэтоксисилан (ТЭОС, С2Н5О)4Si), однозамещенный фосфат аммония (NH4H2PO4), разбавленная азотная кислота (1:1); водный раствор аммиака, все марки «осч»; этиловый спирт; дистиллированная вода. Реакционная схема синтеза представлена на рис. 1.

 

Рис. 1. Схема раздельного осаждения компонентов композиций (1-х)LaPO4·nH2O–x(H2SiO3–ZrO(OH)2) для получения порошков-прекурсоров

 

Процесс получения компонентов порошков-прекурсоров проводили с использованием приема обратного осаждения. Оксид лантана La2O3 растворяли при температуре ~80°С в разбавленном (1:1) растворе азотной кислоты при постоянном перемешивании с помощью магнитной мешалки. Осадитель NH4H2PO4 растворяли в дистиллированной воде при помощи магнитной мешалки без нагревания. После остывания раствора нитрата лантана его по каплям приливали к раствору осадителя (NH4H2PO4). Для образования коллоидного раствора LaPO4·nH2O (золя) добавляли водный раствор аммиака до pH ≥ 7.

Для получения наноразмерного порошка ZrSiO4 (H2SiO3–ZrO(OH)2) ZrOCl2·8H2O растворяли в дистиллированной воде, а раствор ТЭОС (С2Н5О)4Si) – в этиловом спирте (при помощи магнитной мешалки без нагревания), и затем полученные растворы сливали вместе, добавляли водный раствор аммиака для выпадения гелеобразного осадка (pH ≥ 8).

Далее к полученному гелеобразному осадку (ZrO(OH)2–H2SiO3) приливали коллоидный раствор LaPO4·nH2O при постоянном перемешивании. Выпавший осадок заданной композиции ((1-х)LaPO4·nH2O–x(H2SiO3–ZrO(OH)2) выдерживали для созревания в маточном растворе в течение суток, осадок промывали 5–6 раз дистиллированной водой.

Вызревший осадок высушивали в сушильном шкафу (с конвекцией воздуха) при температуре 110°С в течение суток. Далее осадок измельчали в вибромельнице в течение часа.

Полученные порошки-прекурсоры ((1–х)LaPO4·nH2O–х(ZrO(OH)2–H2SiO3) подвергали термообработке в течение двух часов при температуре 850°С для получения композиций (1–х)LaPO4–хZrSiO4.

Для получения керамических композитов (1–х)LaPO4–хZrSiO4 приготовленные порошки последовательно спекали в интервале температур 1000–1300°C на воздухе по 24 ч на каждом этапе с промежуточными перетираниями

Рентгенофазовый анализ (РФА) проводили с использованием дифрактометра ДРОН-3 (Россия). Параметры записи были следующими: Ni-фильтр, излучение CuKα (λ = 1.54056 Å), 38 кВ, постоянная времени 1, скорость сканирования 1 град/мин.

Термическое поведение порошков изучали методом дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрии (ДСК/ТГ); измерения проводили на синхронном термоанализаторе STA 429 CD (NETZSCH); масса образца составляла около 30 мг; скорость нагрева – 20°C/мин. Начало теплового эффекта определяли по отклонению дифференциальной кривой ДСК от нулевой линии.

Площадь удельной поверхности порошков измеряли на приборе Nova 1000e (Quantachrome Instruments, США) с использованием азота (99.9999%) в качестве адсорбата. Перед измерениями проводили дегазацию образцов при 100°C в вакууме в течение 16 ч. Удельную площадь поверхности образцов определяли с использованием многоточечного метода Брунауэра-Эммета-Теллера в диапазоне парциальных давлений азота P/P0 0.05–0.35. Расчеты выполняли посредством программного обеспечения NOVAWin 11.03 (Quantachrome Instruments, США).

Измерение микротвердости по Виккерсу керамических композитов проводили при нагрузке 200 г (~20 Н) с использованием микротвердомера ПMT 3 (Россия), оснащенного программным комплексом для расчета микротвердости (Microanalysis Microhardness software package), разработанным в ОАО “ЛОМО” (Санкт-Петербург, Россия).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты РФА исходных порошков (1–х)LaPO4·nH2O–х(ZrO(OH)2+H2SiO3) приведены на рис. 2. Представленные рентгеновские дифрактограммы показывают, что промежуточные композиции (рис. 2, дифрактограммы 2–7) представляют собой смесь гексагонального LaPO4·nH2O, закристаллизованной кремневой кислоты H2SiO3 и рентгеноаморфного ZrO(OH)2. Рефлексы на рентгеновских дифрактограммах (2–8) совпадают с рефлексами, отнесенными к H2SiO3 в работе [21].

 

Рис. 2. Рентгеновские дифрактограммы порошков-прекурсоров (1–х)LaPO4·nH2O–х(ZrO(OH)2–H2SiO3), синтезированных золь-гель методом, для х = 0.0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7) и 1.0 (8); и штрих диаграмма LaPO4·nH2O из базы данных ICDD-PDF 2 2022

 

Порошки-прекурсоры (1–х)LaPO4·nH2O–х(ZrO(OH)2–H2SiO3) далее прокаливали при температуре 850°С в течение 2 ч. Температура 850°С обусловлена тем, что при нагревании образцов до 400°C, как показано на рис. 3, происходит потеря воды, разложение кремневой кислоты до оксида кремния, гидроксида циркония до оксида циркония (рис. 3, кривые потери массы 1’, 2’ и 3’) с одновременным образованием циркона (сильный экзотермический эффект с началом 270–280°С). Такой предварительный обжиг позволяет в дальнейшем избежать деформации и трещинообразования при спекании порошков для получения керамических образцов.

 

Рис. 3. Кривые ДСК порошков-прекурсоров ((1–х)LaPO4·nH2O–х(ZrO(OH)2–H2SiO3) для х = 0.2 (кривая 1, сплошная), 0.5 (кривая 2, штриховая,) и 0.9 (кривая 3, пунктирная), и соответствующие им кривые ТГ (1', 2', 3')

 

Рис. 4 показывает зависимость удельной поверхности порошков от состава, как исходных, так и прокаленных при 850°C. Заметно влияние термообработки порошков на величину их удельной поверхности. Так, при осаждении композиций величина удельной поверхности значительно превышает соответствующие величины после прокаливания порошков. Тем не менее, после термообработки при 850°C порошки остаются высокодисперсными (удельная поверхность соответствует примерно 40 м2/г).

 

Рис. 4. Зависимость удельной поверхности порошков от состава, как исходных, так и прокаленных при 850°C, для х = 0.0, 0.2, 0.5, 1.0

 

Из представленных на рис. 5 рентгеновских дифрактограмм можно сделать вывод, что в системе при температуре 850°C образуются моноклинный LaPO4 (рис. 5, дифрактограмма 1), слабо закристаллизованный ZrSiO4 (рис. 5, дифрактограмма 8) и смесь моноклинного LaPO4 и практически рентгеноаморфного ZrSiO4 в промежуточных композициях (рис. 5, дифрактограммы 2–7).

 

Рис. 5. Рентгеновские дифрактограммы порошков (1–х)LaPO4–хZrSiO4 после обжига при 850°C (2 ч) для х = 0.0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7) и 1.0 (8); и штрих диаграмма LaPO4 из базы данных ICDD-PDF 2 2022

 

Обезвоженные порошки (1–х)LaPO4–хZrSiO4, запрессованные в таблетки, последовательно спекали на воздухе при температурах 1000, 1100, 1200 и 1300°C по 24 ч на каждом этапе (рис. 6 и 7).

 

Рис. 6. Рентгеновские дифрактограммы образцов (1–х)LaPO4–хZrSiO4 после спекания при 1000°C (24 ч) для х = 0.0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7) и 1.0 (8), и штрих диаграмма LaPO4 из базы данных ICDD-PDF 2 2022

 

Рис. 7. Рентгеновские дифрактограммы образцов (1–х)LaPO4–хZrSiO4 после спекания при 1300°C (24 ч), где х = 0.0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7) и 1.0 (8), и штрих диаграмма LaPO4 из базы данных ICDD-PDF 2 2022

 

Из данных РФА (рис. 6) следует, что при повышении температуры до 1000°C происходит дальнейшая кристаллизация компонентов LaPO4 и ZrSiO4 (рентгеновские пики становятся более узкими). Заметные рефлексы циркона начинают появляться на дифрактограммах, начиная с его концентрации в промежуточных композициях х ≥ 0.4. Т.о. вхождение циркона в моноклинную кристаллическую решетку LaPO4 при 1000°C не превышает 40 мол. %. Вхождения LaPO4 в тетрагональную кристаллическую решетку циркона в пределах выбранных концентраций не наблюдается.

Эти результаты можно сравнить с результатами работ [19, 22]. Как уже отмечалось выше [19], начало растворимости в системе циркон-монацит соответствует температуре 1200 K (927°C). При этом предел области растворимости монацита в цирконе составляет всего 1% при температуре 1800 К (1527°C).

В работе [22] отмечена высокая растворимость ксенотима (тетрагонального YPO4, изоструктурного циркону) в монаците (LaPO4), достигающая 70 мол. % уже при 1000°C, и низкая растворимость YPO4 в моноклинном LaPO4 (менее 10 мол. %).

Разница в величине растворимости ZrSiO4 и YPO4 в кристаллической решетке LaPO4 обусловлена, в первую очередь, разницей величин зарядов замещающих ионов (Zr4+, Si4+, Y3+, La3+, P5+).

В промежуточных композициях (1–х)LaPO4–хZrSiO4 (рис. 6, дифрактограммы 4–7) наблюдается частичное разложение циркона, за счет чего появляются слабые рефлексы ZrO2 и SiO2.

Дальнейшее спекание при 1100, 1200 и 1300°C не изменяет состава композиций, поэтому здесь представлены только результаты РФА после спекания при 1300°C (рис. 7).

При этой температуре в системе образуются моноклинный LaPO4, хорошо закристаллизованный ZrSiO4 (рис. 7, дифрактограммы 3–7), оксиды ZrO2 (дифрактограммы 3–8) и SiO2 (дифрактограммы 5–8) вследствие частичного разложения циркона. Кроме того, при спекании при 1300°С наблюдаются следы примесной фазы Zr(PO3)4 (дифрактограммы 3–8). Образование этого соединения описано в работе [23], и связано, как предполагается, с частичным взаимодействием LaPO4 с ZrO2 при высоких температурах. Это взаимодействие и кристаллизация метафосфата циркония отражается в двух очень слабых экзоэффектах в интервале температур 900–1100°С на рис. 3.

Значения микротвердости по Виккерсу ряда полученных керамических образцов представлены в таблице. Эти значения немного снижаются по мере увеличения концентрации циркона, но заметно возрастают с ростом температуры спекания.

 

Таблица. Значения микротвердости по Виккерсу керамических образцов в системе LaPO4–ZrSiO4 после спекания при различных температурах (по 24 ч)

Состав образца

Микротвердость, ГПа, ± 0.1

Температура спекания, °C

1000

1100

1200

1300

LaPO4

10.6

–

21.5

25.7

0.8LaPO4–0.2ZrSiO4

9.7

13.5

19.6

23.2

0.7LaPO4–0.3ZrSiO4

9.2

12.6

18.4

23.1**

0.6LaPO4–0.4ZrSiO4

8.8*

12.2*

17.6*

22.5**

0.5LaPO4–0.5ZrSiO4

8.3*

11.6*

16.7*

22.1**

0.3LaPO4–0.7ZrSiO4

8.0*

10.8*

15.6*

20.8**

0.1LaPO4–0..9ZrSiO4

7.5*

9.3*

14.8*

19.6**

ZrSiO4

7.2

9.2

13.3

17.8*

Примечание: * наличие небольшого количества ZrO2 и SiO2;

** наличие небольшого количества ZrO2, SiO2 и Zr(PO3)4

 

Литературные данные найдены только для компонентов композиций – LaPO4 и ZrSiO4 [24–30]. Так, в [24] значение микротвердости для керамического образца LaPO4, спеченного в интервале температур 1400–1600°C, соответствует 5.7 ГПа; в [25] – 5.5 ГПа, для полученного искровым плазменным спеканием при 1350°C; такое же значение, 5.5 ГПа, приведено для LaPO4 после спекания при 1600°C [26].

Для керамического образца ZrSiO4 после спекания при 1680°C значение микротвердости соответствует 8.5 ГПа [27]; величина 7.39 ГПа приведена в [28] для образца, полученного горячим прессованием под давлением 30 МПа и спеченного под вакуумом при температуре 1350°C; наибольшая величина микротвердости по Виккерсу (~ 14 ГПа) получена для образца ZrSiO4, синтезированного [29]; и ~ 9 ГПа для образца, полученного из готового реактива ZrSiO4, спеченного при 1600°C [30]. Наиболее близкое к нашим данным значение микротвердости для циркона (17 ± 3 ГПа), полученного из готового реактива ZrSiO4 искровым плазменным спеканием при 1400°C в токе аргона (давление спекания составляло 100 МПа) и дальнейшим обжигом на воздухе при 1300°C, приведено в работе [31].

Сравнение значений микротвердости по Виккерсу для исходных компонентов системы LaPO4 и ZrSiO4 (таблица) с литературными данными дает возможность утверждать, что данный способ синтеза (раздельный синтез компонентов с использованием приема обратного осаждения) позволяет получать высокодисперсные порошки, улучшающие спекание композитов и тем самым повышающие их микротвердость. Кроме того, образующиеся в процессе термообработки и частичного разложения циркона фазы (ZrO2, SiO2 и Zr(PO3)4) могут играть роль спекающих добавок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Керамические композиты (1–x)LaPO4– xZrSiO4, где мольная доля x = 0.0, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.7, 0.9 и 1.0, были получены спеканием высокодисперсных порошков в интервале температур 1000–1300°C (по 24 ч на каждом этапе). Использование наноразмерных порошков-прекурсоров, позволяющих улучшить их спекаемость, дало возможность получить керамические образцы с высокой микротвердостью (до ~20 ГПа). Такие характеристики авторы связывают также с дополнительным появлением в результате термообработки фаз (ZrO2, SiO2 и Zr(PO3)4), играющих роль спекающей добавки.

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Работа выполнена по теме госзадания Института химии силикатов РАН № 1023032900322-9-1.4.3.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

×

作者简介

Л. Мезенцева

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

编辑信件的主要联系方式.
Email: la_mez@mail.ru
俄罗斯联邦, Санкт-Петербург

А. Осипов

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: la_mez@mail.ru
俄罗斯联邦, Санкт-Петербург

В. Уголков

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: la_mez@mail.ru
俄罗斯联邦, Санкт-Петербург

Л. Коптелова

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: la_mez@mail.ru
俄罗斯联邦, Санкт-Петербург

Т. Хамова

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: la_mez@mail.ru
俄罗斯联邦, Санкт-Петербург

参考

  1. Омельяненко Б.И., Лившиц Т. С., Юдинцев С. В., Никонов Б. С. Природные и искусственные минералы – матрицы для иммобилизации актиноидов // Геология рудных месторожд. 2007. Т. 49. № 3. С. 175–217.
  2. Wang L., Liang T. Ceramics for high level radioactive waste solidification // J. Adv. Ceramics. 2012. V. 1. № 3. P. 194–203.
  3. Меркушин А. О. Получение химически устойчивых матриц для иммобилизации актиноидной фракции ВАО // Дисс. к. х.н., Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева. – Москва, 2003 – 198 с.
  4. Burakov B.E., Ojovan M. I., Lee W. E. Crystalline materials for actinide immobilization. Imperial College Press, UK, Materials for Engineering, 2011. V. 1. 197 p.
  5. Glorieux B., Matecki M., Fayon F., Coutures J. P., Palau S., Douy A., Peraudeau G. Study of lanthanum orthophosphates polymorphism, in view of actinide conditioning // J. Nucl. Mater. 2004. V. 326. № 2–3. P. 156–162.
  6. Dacheux N., Clavier N., Podor R. Versatile monazite: Resolving geological records and solving challenges in materials science. Monazite as a promising long-term radioactive waste matrix: Benefits of high-structural flexibility and chemical durability // Am. Mineral. 2013. V. 98. № 5–6. P. 833–847.
  7. Schlenz H., Heuser J., Neumann A., Schmitz S., Bosbach D. Monazite as a suitable actinide waste form // Z. Kristallogr. (Cryst. Mater.). 2013. V. 228. № 3. P. 113–123.
  8. Grechanovsky A.E., Eremin N. N., Urusov V. S. Radiation resistance of LaPO4 (monazite structure) and YbPO4 (zircon structure) from data of computer simulation // Phys. Solid State. 2013. V. 55. № 9. P. 1929–1935.
  9. Vinogradova N.S., Shchapova Yu.V., Votyakov S. L., Ryzhkov M. V., Ivanovskii A. L. Electronic structure and relative radiation stability of orthophosphates LnPO4 (Ln = Ce, Nd, Sm) // J. Struct. Chem. 2014. V. 55. № 5. P. 809–815.
  10. Бураков Б. Е. Кристаллические минералоподобные матрицы для иммобилизации актиноидов. // Дисс. д.г-м.н., СПбГУ. – СПб. 2012. – 186 с.
  11. Burakov B.E., Anderson E. B., Rovsha V. S., Ushakov S. V., Ewing R. C., Lutze W., Weber W. J. Synthesis of zircon for immobilization of actinides // Mrs. Proc. 2011. V. 412. P. 33–39.
  12. Ferriss E.D.A., Ewing R. C., Becker U. Simulation of thermodynamic mixing properties of actinide-containing zircon solid solutions // Am. Mineral. 2010. V. 95. P. 229–241.
  13. Ding Y., Lu X., Dan H., Shu X., Zhang S., Duan T. Phase evolution and chemical durability of Nd-doped zircon ceramics designed to immobilize trivalent actinides // Ceram. Int. 2015. V. 41. № 8. P. 10044–10050.
  14. Ding Y., Lu X., Tu H., Shu X., Dan H., Zhang S., Duan T. Phase evolution and microstructure studies on Nd3+ and Ce4+ co-doped zircon ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2015. V. 35. № 7. P. 2153–2161.
  15. Orlova A.I., Ojovan M. I. Ceramic mineral waste-forms for nuclear waste immobilization // Materials. 2019. V. 12. № 16. Article number 2638 (45 p.)
  16. Мезенцева Л.П., Осипов А. В., Криворучко Ю. А., Ловцова О. Ю., Коптелова Л. А. Керамические композиты на основе наноразмерного ортофосфата лантана и их свойства // Физ. хим. стекла. 2021. Т. 47. № 6. С. 678–688.
  17. Мезенцева Л.П., Осипов А. В., Уголков В. Л., Акатов А. А., Коптелова Л. А. Керамические композитные матрицы на основе системы LaPO4–ZrO2: Получение и свойства // Физ. хим. стекла. 2022. Т. 48. № 1. С. 44–51.
  18. Uraki A., Murata M., Daimon K., Hikichi Y., Ota T. Preparation and properties of LaPO4-contained machinable ZrSiO4 ceramics // Preprints of Annual Meeting of the Ceramic Society of Japan, 2003. Session ID: 1E35.
  19. Гречановский А.Е., Еремин Н. Н. Атомистическое компьютерное моделирование свойств смешения твердых растворов циркон ZrSiO4 – монацит LaPO4 и циркон ZrSiO4 – ксенотим YPO4 // Минерал. журн. 2016. Т. 38. № 3. С. 47–55.
  20. Патент РФ на изобретение № 2791913 «Способ получения керамических композитов на основе ортофосфата лантана», заявка № 2022108547, приоритет изобретения 29.03.2022 г., зарегистрировано в Гос. реестре изобретений РФ 14 марта 2023 г., патентообладатель Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН, авторы Мезенцева Л. П., Осипов А. В., Масленникова Т. П., Кручинина И. Ю., Любимцев А. С., Акатов А. А.
  21. Xiong X.-b., Ni X.-y., Li Y.-y., Chu C.-c., Zou J.-z., Zeng X.-r. A novel strategy for preparation of Si-HA coatings on C/C composites by chemical liquid vaporization deposition/hydrothermal treatments // Sci. Reports. 2016. V. 6. № 1. Article number 31309.
  22. Mezentseva L., Osipov A., Ugolkov V., Kruchinina I., Popova V., Yakovlev A., Maslennikova T. Solid solutions and thermal transformations in the nanosized LaPO4–YPO4–H2O and LaPO4–LuPO4–H2O systems // J. Ceram. Sci. Tech. 2014. V. 5. № 3. P. 237–244.
  23. Mezentseva L., Keskinova M., Osipov A., Sychov M. Preparation of ceramic composites by microwave sintering // Glass Phys. Chem. 2023. V. 49. Suppl. 1. P. S54–S65.
  24. Min W., Miyahara D., Yokoi K., Yamaguchi T., Daimon K., Hikichi Y., Matsubara T., Ota T. Thermal and mechanical properties of sintered LaPO4–Al2O3 composites // Mater. Res. Bull. 2001. V. 36. № 5–6. P. 939–945.
  25. Du A., Pan W., Ahmad K., Shi S., Qu Z., Wan C. Enhanced mechanical properties of machinable LaPO4/Al2O3 composites by spark plasma sintering // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2009. V. 6. № 2. P. 236–242.
  26. Wang R., Pan W., Chen J., Fang M., Meng J. Effect of LaPO4 content on the microstructure and machinability of Al2O3/LaPO4 composites // Mater. Lett. 2002. V. 57. № 4. P. 822–827.
  27. Suarez G., Acevedo S., Rendtorff N. M., Garrido L. B., Aglietti E. F. Colloidal processing, sintering and mechanical properties of zircon (ZrSiO4) // Ceram. Int. 2015. V. 41. № 1. Pt. B. P. 1015–1021.
  28. Huang S., Li Q., Wang Z., Cheng X., Wen H. Effect of sintering aids on the microstructure and oxidation behavior of hot-pressed zirconium silicate ceramic // Ceram. Int. 2017. V. 43. № 1. Pt. A. P. 875–879.
  29. Rendtorff N.M., Grasso S., Hu C., Suarez G., Aglietti E. F., Sakka Y. Dense zircon (ZrSiO4) ceramics by high energy ball milling and spark plasma sintering // Ceram. Int. 2012. V. 38. № 3. P. 1793–1799.
  30. Gauna M.R., Conconi M. S., Suarez G., Aglietti E., Rendtorff N. M. Dense zircon (ZrSiO4) ceramics by a simple milling-sintering route // Sci. Sintering. 2018. V. 50. № 1. P. 15–28.
  31. Nakamori F., Ohishi Y., Muta H., Kurosaki K., Fukumoto K.-i., Yamanaka S. Mechanical and thermal properties of ZrSiO4 // J. Nucl. Sci. Technol. 2017. V. 54. № 11. P. 1267–1273.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Scheme of separate precipitation of components of compositions (1-x)LaPO4-nH2O-x(H2SiO3-ZrO(OH)2) to obtain precursor powders

下载 (143KB)
索引源数据
3. Fig. 2. X-ray diffractograms of precursor powders (1-h)LaPO4-nH2O-h(ZrO(OH)2-H2SiO3) synthesised by sol-gel method, for x = 0. 0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7), and 1.0 (8); and bar diagram of LaPO4-nH2O from the ICDD-PDF 2 2022 database

下载 (128KB)
索引源数据
4. Fig. 3. DSC curves of precursor powders ((1-x)LaPO4-nH2O-x(ZrO(OH)2-H2SiO3) for x = 0.2 (curve 1, solid), 0.5 (curve 2, dashed,) and 0.9 (curve 3, dotted), and their corresponding TG curves (1, 2, 3)

下载 (153KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Dependence of specific surface area of powders on composition, both initial and calcined at 850°C, for x = 0.0, 0.2, 0.5, 1.0

下载 (64KB)
索引源数据
6. Fig. 5. X-ray diffractograms of (1-x)LaPO4-xZrSiO4 powders after firing at 850°C (2 h) for x = 0.0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7), and 1.0 (8); and bar diagram of LaPO4 from the ICDD-PDF 2 2022 database

下载 (186KB)
索引源数据
7. Fig. 6. X-ray diffractograms of (1-x)LaPO4-xZrSiO4 samples after sintering at 1000°C (24 h) for x = 0.0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7) and 1.0 (8), and bar diagram of LaPO4 from the ICDD-PDF 2 2022 database

下载 (188KB)
索引源数据
8. Fig. 7. X-ray diffractograms of (1-x)LaPO4-xZrSiO4 samples after sintering at 1300°C (24 h), where x = 0.0 (1), 0.2 (2), 0.3 (3), 0.4 (4), 0.5 (5), 0.7 (6), 0.9 (7) and 1.0 (8), and bar diagram of LaPO4 from the ICDD-PDF 2 2022 database

下载 (200KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».