najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1172Research ArticleCHEMISTRYХИМИЯStructural transformations in the ZrO2-Al2O3 nanocomposite by heatingСтруктурные превращения в нанокомпозите ZrO2 - Al2O3 в процессе термической обработкиКучукИ. С.KuchukI.

Irina Kuchuk - student 

i.ku4uk@gmail.comАльмяшеваО. В.AlmjashevaO.

Oksana Almjasheva - Senior Researcher, Ph.D. in Chemistry 

almjasheva@mail.ruСанкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)РоссияSaint Petersburg State Institute of Technology (Technical University)Russian Federation20121908202533123129Copyright © Kuchuk I., Almjasheva O., 20252025Кучук И.С., Альмяшева О.В.Kuchuk I., Almjasheva O.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1172

The transformations of structures in the nanocomposite ZrO2 - amorphous Al2O3 in the process of heat treatment were investigated. It is shown that melting of non-autonomous phase is the key process leading to starting of active transformations in the structure of the composite.

Исследованы структурные превращения в нанокомпозите ZrO2-аморфный Al2O3 в ходе термической обработки. Показано, что ключевым процессом, приводящим к началу активных изменений в структуре композита, является плавление неавтономной фазы.

наночастицынанокомпозитынеавтономная фазаструктурные превращенияZrO2Al2O3гидротермальный синтезnanoparticlesnanocompositesnonautonomous phasestructural transformationsZrO2Al2O3hydrothermal synthesisРабота выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 10-03-00889-а) и федеральной целевой программы Минобрнауки РФ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2007-2013 годы» (ГК № 16.516.11.6073).ReferencesУльянова Т.М., Зуб Е.М., Крутько Н.П. Рентгенографическое исследование фазовых переходов и взаимодействия компонентов в системе ZrO2 − Al2O3 // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. — 2002. — Т. 7. — C. 49-53.Ульянова Т.М., Зуб Е.М., Крутько Н.П. Рентгенографическое исследование фазовых переходов и взаимодействия компонентов в системе ZrO2 − Al2O3 // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. — 2002. — Т. 7. — C. 49-53.Gao L., Liu Q., Hong J.S., Miyamoto H., De PersonNameProductIDLa Torre S.DLa Torre S.D., Kakitsuji A., Liddell K., Thompson D.P. Phase Transformation in the Al2O3-ZrO2 system // J. Materials Science. — 1998. — V. 33. — P. 1399-1403.Gao L., Liu Q., Hong J.S., Miyamoto H., De PersonNameProductIDLa Torre S.DLa Torre S.D., Kakitsuji A., Liddell K., Thompson D.P. Phase Transformation in the Al2O3-ZrO2 system // J. Materials Science. — 1998. — V. 33. — P. 1399-1403.Gandhi A.S., Jayaram V. Plastically deforming amorphous ZrO2 − Al2O3 // Acta materialia. — 2003. — V. 51. — P. 1641-1649.Gandhi A.S., Jayaram V. Plastically deforming amorphous ZrO2 − Al2O3 // Acta materialia. — 2003. — V. 51. — P. 1641-1649.Анциферов В.Н., Климов Л.А., Халтурин В.Г. Ближний порядок в нанокристаллических порошках на основе диоксида циркония // Неорган. матер. — 1999. — Т. 35. № 10. — С. 1165-1168.Анциферов В.Н., Климов Л.А., Халтурин В.Г. Ближний порядок в нанокристаллических порошках на основе диоксида циркония // Неорган. матер. — 1999. — Т. 35. № 10. — С. 1165-1168.Альмяшева О.В. , Гусаров В.В. Образование наночастиц и аморфного оксида алюминия в системе ZrO2 − Al2O3 − H2O в гидротермальных условиях // Журн. неорган. химии. — 2007. — Т. 52. — № 8. — С. 1194-1196.Альмяшева О.В. , Гусаров В.В. Образование наночастиц и аморфного оксида алюминия в системе ZrO2 − Al2O3 − H2O в гидротермальных условиях // Журн. неорган. химии. — 2007. — Т. 52. — № 8. — С. 1194-1196.Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Влияние нанокристаллов ZrO2 на стабилизацию аморфного состояния оксидов алюминия и кремния в системах ZrO2 − Al2O3, ZrO2 − SiO2 // Физика и химия стекла. — 2006. — Т. 32. — № 2. — С. 224-229.Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Влияние нанокристаллов ZrO2 на стабилизацию аморфного состояния оксидов алюминия и кремния в системах ZrO2 − Al2O3, ZrO2 − SiO2 // Физика и химия стекла. — 2006. — Т. 32. — № 2. — С. 224-229.Mondal A. Ram S. Controlled phase transformations in Al3+ stabilized ZrO2 nanoparticles via forced hydrolysis of metal cations in water // Materials Letter. — 2003. — V. 57. — P. 1696-1706.Mondal A. Ram S. Controlled phase transformations in Al3+ stabilized ZrO2 nanoparticles via forced hydrolysis of metal cations in water // Materials Letter. — 2003. — V. 57. — P. 1696-1706.Ram S., Mondal A. X-ray photoelectron spectroscopic studies of Al3+ stabilized t-ZrO2 nanoparticles // Appl. Surf. Sci. — 2004. — V. 221. — P. 237-247.Ram S., Mondal A. X-ray photoelectron spectroscopic studies of Al3+ stabilized t-ZrO2 nanoparticles // Appl. Surf. Sci. — 2004. — V. 221. — P. 237-247.Moon R.J., Bowman K.J., Trumble K.P., Rodel J. Fracture resistance curve behavior of multilayered aluminiazirconia composites produced by centrifugation // Acta mater. — 2001. — V. 49. — P. 995-1003.Moon R.J., Bowman K.J., Trumble K.P., Rodel J. Fracture resistance curve behavior of multilayered aluminiazirconia composites produced by centrifugation // Acta mater. — 2001. — V. 49. — P. 995-1003.Kim H.-J., Kim Y.-J. Amorphous phase formatting of the psevdo-bynary Al2O3 − ZrO2 alloy during plasma spray processing // J. Mater. Sci. — 1999. — V. 34. — P. 29-33.Kim H.-J., Kim Y.-J. Amorphous phase formatting of the psevdo-bynary Al2O3 − ZrO2 alloy during plasma spray processing // J. Mater. Sci. — 1999. — V. 34. — P. 29-33.Pinggen Rao P., Iwasa M., Wu J., Ye J., Wang Y. Effect of Al2O3 addition on ZrO2 phase composition in the Al2O3 − ZrO2 system // Ceramics International. — 2004. — V. 30. — P. 923-926.Pinggen Rao P., Iwasa M., Wu J., Ye J., Wang Y. Effect of Al2O3 addition on ZrO2 phase composition in the Al2O3 − ZrO2 system // Ceramics International. — 2004. — V. 30. — P. 923-926.Ульянова Т.М., Зуськова Т.А., Крутько Н.П. Получение порошка ZrO2 и композиций на его основе // Неорганические материалы. — 1996. — Т. 32. — № 3. — С. 335-338.Ульянова Т.М., Зуськова Т.А., Крутько Н.П. Получение порошка ZrO2 и композиций на его основе // Неорганические материалы. — 1996. — Т. 32. — № 3. — С. 335-338.Ильичева А.А., Куцев С.В., Подзорова Л.И., Артемов В.В., Волченкова В.А., Пенькова О.И., Шворнева Л.И. Морфологические особенности нанопорошков системы ZrO2 − Al2O3 − CeO2 в зависимости от условий получения прекурсоров // Стекло и керамика. — 2009. — Т. 10. — С. 26-29.Ильичева А.А., Куцев С.В., Подзорова Л.И., Артемов В.В., Волченкова В.А., Пенькова О.И., Шворнева Л.И. Морфологические особенности нанопорошков системы ZrO2 − Al2O3 − CeO2 в зависимости от условий получения прекурсоров // Стекло и керамика. — 2009. — Т. 10. — С. 26-29.Подзорова Л.И., Ильичева А.А., Шворнева Л.И. Влияние последовательности осаждения компонентов на фазообразование в системе ZrO2 − CeO2 − Al2O3 // Неорганические материалы. — 2007. — Т. 43. — № 9. — C. 1086-1089.Подзорова Л.И., Ильичева А.А., Шворнева Л.И. Влияние последовательности осаждения компонентов на фазообразование в системе ZrO2 − CeO2 − Al2O3 // Неорганические материалы. — 2007. — Т. 43. — № 9. — C. 1086-1089.Yang Chunsheng, Wu Qisheng, Liu Yuanyuan. Stabilized Y − Ce − ZrO2 nano-powder prepared by alcoholaqueous heating and hydrothermal synthesis // Journal of Rare Earths. — 2007. — V. 25. — No. 2. — P. 250-253.Yang Chunsheng, Wu Qisheng, Liu Yuanyuan. Stabilized Y − Ce − ZrO2 nano-powder prepared by alcoholaqueous heating and hydrothermal synthesis // Journal of Rare Earths. — 2007. — V. 25. — No. 2. — P. 250-253.Томкович М.В., Андриевская Е.Р., Гусаров В.В. Образование в гидротермальных условиях и особенности строения наночастиц на основе системы ZrO2 − Gd2O3 // Наносистемы: физика, химия, математика. — 2011. — Т. 2. — № 2. — С. 6-14.Томкович М.В., Андриевская Е.Р., Гусаров В.В. Образование в гидротермальных условиях и особенности строения наночастиц на основе системы ZrO2 − Gd2O3 // Наносистемы: физика, химия, математика. — 2011. — Т. 2. — № 2. — С. 6-14.Wei Shi, Hai-yan Liu, Dong-mei Ren, Zhuo Ma, Wen-dong Sun Hydrothermal synthesis, characterization and catalytic properties of nanoporous MoO3=ZrO2 mixed oxide // Chemical Research in Chinese Universities. — 2006. — V. 22. — No. 3. — P. 364-367.Wei Shi, Hai-yan Liu, Dong-mei Ren, Zhuo Ma, Wen-dong Sun Hydrothermal synthesis, characterization and catalytic properties of nanoporous MoO3=ZrO2 mixed oxide // Chemical Research in Chinese Universities. — 2006. — V. 22. — No. 3. — P. 364-367.Stefanic G., Popovic S., Music S. Influence of pH on the hydrothermal crystallization kinetics and crystal structure of ZrO2 // Thermochemical Acta. — 1997. — V. 303. — No. 1. — P. 31-39.Stefanic G., Popovic S., Music S. Influence of pH on the hydrothermal crystallization kinetics and crystal structure of ZrO2 // Thermochemical Acta. — 1997. — V. 303. — No. 1. — P. 31-39.Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Зародышеобразование в средах с распределенными в них наночастицами другой фазы // ДАН. — 2009. — Т. 424. — № 5. — С. 641-643.Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Зародышеобразование в средах с распределенными в них наночастицами другой фазы // ДАН. — 2009. — Т. 424. — № 5. — С. 641-643.Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Особенности процесса фазообразования в нанокомпозитах // Журн. общей химии. — 2010. — Т. 80. — № 3. — С. 359-364.Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Особенности процесса фазообразования в нанокомпозитах // Журн. общей химии. — 2010. — Т. 80. — № 3. — С. 359-364.Альмяшева О.В., Власов Е.А., Хабенский В.Б., Гусаров В.В. Термическая устойчивость и каталитические свойства композита аморфный Al2O3-нанокристаллы ZrO)2 // Журн. прикл. химии. — 2009. — Т. 82. — № 2. — С. 224-229.Альмяшева О.В., Власов Е.А., Хабенский В.Б., Гусаров В.В. Термическая устойчивость и каталитические свойства композита аморфный Al2O3-нанокристаллы ZrO)2 // Журн. прикл. химии. — 2009. — Т. 82. — № 2. — С. 224-229.Пожидаева О.В., Корыткова Э.Н., Дроздова И.А., Гусаров В.В. Влияние условий гидротермального синтеза на фазовое состояние и размер частиц ультрадисперсного диоксида циркония // Журн. общей химии. — 1999. — Т. 69. — № 8. — С. 1265-1269.Пожидаева О.В., Корыткова Э.Н., Дроздова И.А., Гусаров В.В. Влияние условий гидротермального синтеза на фазовое состояние и размер частиц ультрадисперсного диоксида циркония // Журн. общей химии. — 1999. — Т. 69. — № 8. — С. 1265-1269.Альмяшева О.В. Гидротермальный синтез, структура и свойства нанокристаллов и нанокомпозитов в системе ZrO2 − Al2O3 − SiO2: Автореф. дисc. канд. хим. наук // ИХС РАН. Санкт-Петербург. — 2007. — 24 с.Альмяшева О.В. Гидротермальный синтез, структура и свойства нанокристаллов и нанокомпозитов в системе ZrO2 − Al2O3 − SiO2: Автореф. дисc. канд. хим. наук // ИХС РАН. Санкт-Петербург. — 2007. — 24 с.Гусаров В.В. Быстропротекающие твердофазные химические реакции // Журн. общей химии. — 1997. — Т. 67. — № 12. — С. 1959-1964.Гусаров В.В. Быстропротекающие твердофазные химические реакции // Журн. общей химии. — 1997. — Т. 67. — № 12. — С. 1959-1964.Gusarov V.V. The thermal effect of melting in polycrystalline systems // Thermochim. Acta. — 1995. — V. 256. — No. 2. — P. 467-472.Gusarov V.V. The thermal effect of melting in polycrystalline systems // Thermochim. Acta. — 1995. — V. 256. — No. 2. — P. 467-472.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.