RU2600400C1 - Method of producing nanoscale powder of stabilized zirconium dioxide - Google Patents

Method of producing nanoscale powder of stabilized zirconium dioxide Download PDF

Info

Publication number
RU2600400C1
RU2600400C1 RU2015122770/03A RU2015122770A RU2600400C1 RU 2600400 C1 RU2600400 C1 RU 2600400C1 RU 2015122770/03 A RU2015122770/03 A RU 2015122770/03A RU 2015122770 A RU2015122770 A RU 2015122770A RU 2600400 C1 RU2600400 C1 RU 2600400C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
zirconium dioxide
nanosized
gel
xerogel
Prior art date
Application number
RU2015122770/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Геннадьевич Конаков
Ольга Юрьевна Курапова
Сергей Николаевич Голубев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)
Priority to RU2015122770/03A priority Critical patent/RU2600400C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600400C1 publication Critical patent/RU2600400C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486Fine ceramics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/624Sol-gel processing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3246Stabilised zirconias, e.g. YSZ or cerium stabilised zirconia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5454Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to methods of producing nanosized powder of stabilized zirconium dioxide and can be used to make a vacuum-tight nanostructured ceramic: solid electrolytes, sensors of fuel combustion completeness, membranes for solid oxide fuel cells; nano-modified organic and inorganic materials; powder coating on metals. Method of producing nano-sized stabilized zirconium dioxide was created, it includes combined deposition of initial reagents in the form of solution of oxynitride zirconium and metal nitrate-stabilizer with ammonia solution, amorphous filtering deposit gel hydroxides, fast freezing of these hydroxides and dehydration of the frozen gel with the help of freeze drying with formation of nanosized xerogel. This xerogel is annealed at 500-1,000 °C and ground in a planetary mill.
EFFECT: method allows to product nano-sized powders of zirconium dioxide with fluorite structure, upon that the powder is characterised by low degree of agglomeration.
1 cl, 5 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам получения наноразмерного порошкообразного стабилизированного диоксида циркония и может быть использовано в авиа- и ракетной технике, двигателестроении, космических технологиях для изготовления наноструктурированных керамических материалов, наномодифицированных органических и неорганических материалов, порошковых покрытий на металлах, наноструктурированных твердых электролитов, работающих в условиях повышенных термических нагрузок и в коррозионных средах.The invention relates to methods for producing nanoscale powdered stabilized zirconia and can be used in aircraft and rocket engineering, engine building, space technology for the manufacture of nanostructured ceramic materials, nanomodified organic and inorganic materials, powder coatings on metals, nanostructured solid electrolytes operating under elevated conditions thermal loads and in corrosive environments.

Применение стабилизированного диоксида циркония в наноразмерном низкоагломерированном состоянии позволяет снизить температуру образования флюоритоподобного диоксида циркония, повысить вакуумную плотность итоговой керамики, а также снизить сопротивление межзеренных границ в итоговом керамическом материале.The use of stabilized zirconia in a nanoscale low agglomerated state allows one to lower the temperature of formation of fluorite-like zirconia, increase the vacuum density of the final ceramic, and also reduce the resistance of grain boundaries in the final ceramic material.

Известен способ получения нанодисперсных порошков диоксидов металлов, а именно оксидов 3d металлов и 4е металлов [1], включающий непрерывное взаимодействие, в проточном режиме, нитратов металлов с карбамидом в молярном соотношении 2 моль нитратных групп к 1 моль карбамида, при этом реакционную смесь подвергают воздействию микроволнового излучения. Изобретение позволяет получить нанодисперсные порошки с размером зерна не более 30 нм. Однако известный способ не позволяет контролировать степень агломерации и фазовый состав получаемых нанодисперсных оксидов.A known method of producing nanodispersed powders of metal dioxides, namely 3d metal oxides and 4e metals [1], including continuous interaction, in a flow mode, of metal nitrates with urea in a molar ratio of 2 mol of nitrate groups to 1 mol of urea, while the reaction mixture is exposed microwave radiation. The invention allows to obtain nanodispersed powders with a grain size of not more than 30 nm. However, the known method does not allow to control the degree of agglomeration and the phase composition of the obtained nanodispersed oxides.

Известны способы получения наноразмерного диоксида циркония из водного раствора в газовой фазе. Изобретение [2] описывает способ, включающий распыление водного раствора соли желаемого металла в потоке азота и контакта получаемых частиц с циркулирующим потоком водного раствора при контроле pH. Получаемые описанным образом частицы имеют форму волокон. Последующая обработка включает прокаливание, обработку ультразвуком и испарительную сушку. Однако обработка порошка ультразвуком и испарительная сушка способствуют значительному укрупнению агломератов в наноразмерном порошке диоксида циркония.Known methods for producing nanoscale zirconium dioxide from an aqueous solution in the gas phase. The invention [2] describes a method comprising spraying an aqueous solution of a salt of a desired metal in a nitrogen stream and contacting the resulting particles with a circulating stream of an aqueous solution under pH control. The particles obtained in the manner described are in the form of fibers. Subsequent processing includes calcination, sonication and evaporative drying. However, sonication of the powder and evaporative drying contribute to a significant enlargement of the agglomerates in the nanosized zirconia powder.

Известен также способ получения диоксида циркония [3], который включает пирогидролиз в газовой фазе фторсодержащих солей циркония в присутствии водяного пара. Изобретение позволяет получить высокочистый порошок диоксида циркония, при этом размер частиц порошка не превышает 0,1 микрона.There is also a method of producing zirconium dioxide [3], which includes pyrohydrolysis in the gas phase of fluorine-containing zirconium salts in the presence of water vapor. The invention allows to obtain a high-purity zirconia powder, while the particle size of the powder does not exceed 0.1 microns.

Общими недостатками описанных способов являются их многостадийность, энергозатратность, а также малый выход продукта.Common disadvantages of the described methods are their multi-stage, energy consumption, as well as low yield.

Известен также способ изготовления керамики на основе диоксида циркония [4], включающий следующие стадии:There is also a known method of manufacturing ceramics based on zirconium dioxide [4], which includes the following stages:

- смешение диоксида циркония с оксидом иттрия осуществляют путем совместного осаждения из растворов солей;- mixing zirconium dioxide with yttrium oxide is carried out by co-precipitation from salt solutions;

- в момент осаждения в растворы солей добавляют фториды натрия и калия в количестве 0.5-1.0 вес. %;- at the time of precipitation, sodium and potassium fluorides in an amount of 0.5-1.0 weight are added to salt solutions. %;

- проводят термообработку смеси при 1250-1300°C;- conduct heat treatment of the mixture at 1250-1300 ° C;

- спекание осуществляют при температуре 1600-1700°C;- sintering is carried out at a temperature of 1600-1700 ° C;

- охлаждение ведут до температуры 1270-1300°C.- cooling is carried out to a temperature of 1270-1300 ° C.

Изобретение позволяет получать изделия из керамики на основе диоксида циркония, обладающие повышенными термомеханическими свойствами и работающие в условиях повышенных термомеханических нагрузок. Однако введение дополнительных компонентов повышает межзеренную составляющую сопротивления керамики.The invention allows to obtain ceramic products based on zirconium dioxide with improved thermomechanical properties and operating under conditions of increased thermomechanical loads. However, the introduction of additional components increases the intergranular component of the ceramic resistance.

Существенным недостатком описанного технического решения является то, что термообработка смеси при 1250-1300°C способствует спеканию частиц дисперсной фазы с образованием прочных, не поддающихся разбиению агломератов.A significant drawback of the described technical solution is that the heat treatment of the mixture at 1250-1300 ° C contributes to the sintering of the particles of the dispersed phase with the formation of strong, not breakable agglomerates.

Известен способ получения порошка стабилизированного диоксида циркония [5] из раствора циркониевой соли и стабилизирующего агента (stabilizing agent), который включает приготовление исходного раствора, его превращение в промежуточный продукт путем сушки распылением при 120-350°C. Полученный промежуточный продукт подвергают последующему помолу и прокаливанию в промежутке от 400 до 1300°C.A known method of producing a powder of stabilized zirconia [5] from a solution of zirconium salt and a stabilizing agent (stabilizing agent), which includes the preparation of the initial solution, its transformation into an intermediate product by spray drying at 120-350 ° C. The resulting intermediate product is subjected to subsequent grinding and calcination in the range from 400 to 1300 ° C.

Недостатком известного способа является высокая степень агломерации порошка за счет получения крупных прочных агломератов на стадии высокотемпературной сушки распылением за счет протекания процессов конденсации. При этом образуются прочные кислородные мостики между частицами и, таким образом, нарушается исходная структура и дисперсность геля после золь-гель синтеза.The disadvantage of this method is the high degree of agglomeration of the powder due to the production of large durable agglomerates at the stage of high-temperature spray drying due to the occurrence of condensation processes. In this case, strong oxygen bridges are formed between the particles and, thus, the initial structure and dispersion of the gel are violated after sol-gel synthesis.

Известен также способ лиофильной сушки для получения катализатора на основе диоксида циркония с высокой площадью поверхности и высокой пористостью [заявка US 2006/0183955 А1 от 17 авг. 2006]. Изобретение направлено на получение катализатора, включающего стадию лиофильной сушки промежуточного продукта. Предложенное техническое решение описывает возможность использования лиофильной сушки для получения катализатора с высокой площадью поверхности и пористостью. В качестве материала катализатора могут быть использованы любые оксиды металлов IV группы, в том числе диоксид циркония. Однако способ не позволяет получать наноразмерный керамический порошок с низкой степенью агломерации, пригодный для изготовления вакуумноплотной нанокерамики, анионпроводящих твердых электролитов и порошковых покрытий на металлах.There is also a method of freeze drying to obtain a catalyst based on zirconium dioxide with a high surface area and high porosity [application US 2006/0183955 A1 from August 17. 2006]. The invention is directed to a catalyst comprising a step of freeze drying an intermediate product. The proposed technical solution describes the possibility of using freeze drying to obtain a catalyst with a high surface area and porosity. As the catalyst material, any Group IV metal oxides, including zirconium dioxide, can be used. However, the method does not allow to obtain nanosized ceramic powder with a low degree of agglomeration, suitable for the manufacture of vacuum-tight nanoceramics, anion-conducting solid electrolytes and powder coatings on metals.

Известен способ получения керамики на основе стабилизированного диоксида циркония для реставрационной стоматологи [RU 2536593 С1 от 27 дек. 2014], наиболее близкий к заявленному изобретению в получении наноразмерных порошков-прекурсоров. Описанный способ принят за прототип заявленного изобретения. Общим с заявленным способом является стадия образования ксерогелей, которая в известном способе достигается заморозкой гелей, а в заявленном - лиофильной сушкой.A known method of producing ceramics based on stabilized zirconia for restoration dentists [RU 2536593 C1 from December 27. 2014], closest to the claimed invention in the production of nanoscale precursor powders. The described method is adopted as a prototype of the claimed invention. In common with the claimed method is the stage of formation of xerogels, which in the known method is achieved by freezing the gels, and in the claimed method by freeze drying.

Известный способ включает последовательность стадий совместного осаждения гидроксидов, осадки которых фильтруют и замораживают при температуре -20-25°С, которые подвергают процессу кристаллизации при температуре от 500 до 600°С. Способ обеспечивает получение нанокристаллических порошков с требуемой размерной однородностью и химической чистотой состава, при этом снижается температура синтеза и спекания продукта, уменьшается продолжительность этапа фазообразования.The known method includes a sequence of stages of co-precipitation of hydroxides, the precipitation of which is filtered and frozen at a temperature of -20-25 ° C, which is subjected to a crystallization process at a temperature of from 500 to 600 ° C. The method provides the production of nanocrystalline powders with the required dimensional uniformity and chemical purity of the composition, while the temperature of synthesis and sintering of the product is reduced, the duration of the phase formation stage is reduced.

Однако медленная заморозка гелеобразных осадков (при -20-25°С) не позволяет элиминировать процессы диффузии частиц дисперсионной фазы при движении фронта заморозки в толщу геля, что нарушает исходную структуру осадка. Последующая сушка при атмосферных условиях способствует необратимой агломерации за счет сближения частиц дисперсной фазы и образования между ними прочных кислородных мостиков. Кроме того, известный способ обеспечивает получение тетрагонального диоксида циркония, который не обладает необходимыми физико-химическими характеристиками для изготовления наноструктурированных керамических материалов, наномодифицированных органических и неорганических материалов, порошковых покрытий на металлах, наноструктурированных твердых электролитов, работающих в условиях повышенных термических нагрузок и в коррозионных средах.However, the slow freezing of gel-like precipitates (at -20-25 ° С) does not allow eliminating the diffusion of dispersion phase particles during movement of the freezing front into the gel, which violates the initial structure of the precipitate. Subsequent drying under atmospheric conditions contributes to irreversible agglomeration due to the approach of the particles of the dispersed phase and the formation of strong oxygen bridges between them. In addition, the known method provides for the production of tetragonal zirconium dioxide, which does not have the necessary physicochemical characteristics for the manufacture of nanostructured ceramic materials, nanomodified organic and inorganic materials, powder coatings on metals, nanostructured solid electrolytes operating under high thermal loads and in corrosive environments .

Недостатками известного способа получения порошка стабилизированного диоксида циркония также являются высокая степень агломерации получаемых наноразмерных порошков, наличие крупных прочных агломератов и низкая вакуумная плотность керамики, изготовленной из такого порошка.The disadvantages of the known method for producing a stabilized zirconia powder powder are also a high degree of agglomeration of the obtained nanosized powders, the presence of large, strong agglomerates and the low vacuum density of ceramics made from such a powder.

В основу известного изобретения положена разработка простого и технологичного способа получения наноразмерного порошкообразного диоксида циркония со структурой флюорита, состоящего из нестойких агломератов изготовления наноструктурированных керамических материалов, наномодифицированных органических и неорганических материалов, порошковых покрытий на металлах, наноструктурированных твердых электролитов, работающих в условиях повышенных термических нагрузок и в коррозионных средах.The basis of the known invention is the development of a simple and technologically advanced method for producing nanosized powdered zirconia with a fluorite structure, consisting of unstable agglomerates for the manufacture of nanostructured ceramic materials, nanomodified organic and inorganic materials, powder coatings on metals, nanostructured solid electrolytes operating under conditions of high thermal loads and in corrosive environments.

Технический результат заявленного изобретения состоит в снижении степени агломерации получаемых наноразмерных порошков, термических нагрузок, коррозионности среды за счет принципиально нового подхода наличие к способу получения наноразмерного порошкообразного диоксида циркония, заключающемся в проведении совместного осаждения исходных реагентов в виде раствора оксинитрата циркония и нитрата металла-стабилизатора с раствором аммиака; при этом осадок гидроксидов фильтруют и промывают до нейтрального pH; полученный гель гидроксидов замораживают с высокой скоростью и подвергают дегидратации с помощью лиофильной сушки с образованием порошкообразных ксерогелей, которые подвергают помолу и прокаливанию от 500 до 1000°C.The technical result of the claimed invention consists in reducing the degree of agglomeration of the obtained nanosized powders, thermal stresses, corrosion of the medium due to a fundamentally new approach to the method of producing nanosized powdered zirconium dioxide, which consists in the joint deposition of the starting reagents in the form of a solution of zirconium nitrate and metal stabilizer nitrate with ammonia solution; wherein the hydroxide precipitate is filtered and washed to a neutral pH; the resulting hydroxide gel is frozen at high speed and subjected to dehydration by freeze drying to form powdery xerogels, which are milled and calcined from 500 to 1000 ° C.

Указанный технический результат по заявленному способу достигается тем, что для снижения степени агломерации заморозку геля проводят при температурах от -196 до -50°C, так как при таких температурах скорость движения фронта заморозки составляет не менее 1°C/сек и превосходит скорость диффузии частиц дисперсной фазы в геле, что препятствует агломерации наноразмерного порошка на стадии лиофильной сушкиThe specified technical result according to the claimed method is achieved by the fact that to reduce the degree of agglomeration, gel freezing is carried out at temperatures from -196 to -50 ° C, since at such temperatures the speed of movement of the freezing front is at least 1 ° C / s and exceeds the diffusion rate of particles dispersed phase in the gel, which prevents the agglomeration of nanosized powder at the stage of freeze drying

Кроме этого, указанный технический результат по заявленному способу достигается тем, что дегидратацию осуществляют лиофильной сушкой при давлении 0.018-0.036 мм рт.ст. в течение 18-24 часов, поскольку в этом случае дисперсионная среда удаляется напрямую из твердой фазы в газ, минуя жидкую фазу, что обеспечивает получение наноразмерных порошков требуемой дисперсности и отличающихся низкой степенью агломерации.In addition, the specified technical result according to the claimed method is achieved by the fact that dehydration is carried out by freeze drying at a pressure of 0.018-0.036 mm Hg. within 18-24 hours, since in this case the dispersion medium is removed directly from the solid phase into the gas, bypassing the liquid phase, which ensures the production of nanosized powders of the required dispersion and characterized by a low degree of agglomeration.

Кроме того, указанный технический результат по заявленному способу достигается тем, в качестве исходных реагентов могут выступать нитраты, сульфаты, хлориды, оксалаты цирконила и металла-стабилизатора, а в качестве катиона металла-стабилизатора могут выступать катионы металлов второй группы главной подгруппы (кальций, магний, стронций), переходных металлов 3, 4, 5 групп (скандий, иттрий, церий, лантан) в количестве 5-15 мол. %, поскольку добавление этих стабилизаторов обеспечивает стабильность флюоритоподобной модификации диоксида циркония в требуемом интервале температур, для изготовления работающих в условиях повышенных термических нагрузок и в коррозионных средах, в частности, в датчиках контроля полноты сжигания топливаIn addition, the specified technical result according to the claimed method is achieved by the fact that nitrates, sulfates, chlorides, zirconyl oxalates and a metal stabilizer can act as starting reagents, and metal cations of the second group of the main subgroup (calcium, magnesium can act as a stabilizer metal cation) , strontium), transition metals of 3, 4, 5 groups (scandium, yttrium, cerium, lanthanum) in an amount of 5-15 mol. %, since the addition of these stabilizers ensures the stability of the fluorite-like modification of zirconium dioxide in the required temperature range, for the manufacture of working under high thermal loads and in corrosive environments, in particular, sensors for monitoring the completeness of fuel combustion

Кроме этого, указанный технический результат по заявленному способу достигается тем, что механическую активацию в планетарных мельницах проводят с ускорением не менее 8 g, так как при этих ускорениях достигается большая степень передачи механической энергетики разрушения в агломераты наноразмерного порошка стабилизированного диоксида циркония.In addition, the specified technical result according to the claimed method is achieved by the fact that mechanical activation in planetary mills is carried out with an acceleration of not less than 8 g, since with these accelerations a greater degree of transfer of the mechanical energy of destruction to agglomerates of nanosized powder of stabilized zirconia is achieved.

Сущность изобретения подтверждается Фиг. 1-3, где на Фиг. 1 представлены распределения среднего размера агломератов по размеру до и после ультразвуковой обработки в порошкообразных ксерогелях итогового состава 9 мол. % СаО - 91 мол. % ZrO2 после лиофильной сушки, а на фиг. 2 - микрофотография порошкообразных ксерогелей итогового состава 9 мол. % СаО - 91 мол. % ZrO2 после лиофильной сушки.The invention is confirmed by FIG. 1-3, where in FIG. Figure 1 shows the distribution of the average size of agglomerates in size before and after ultrasonic treatment in powdery xerogels with a total composition of 9 mol. % CaO - 91 mol. % ZrO 2 after freeze drying, and in FIG. 2 - micrograph of powdered xerogels of the final composition of 9 mol. % CaO - 91 mol. % ZrO 2 after freeze drying.

Заявленный способ реализуют следующим образом.The claimed method is implemented as follows.

Синтез нанодисперсных порошков осуществляли методом совместного осаждения гидроксидов циркония и кальция. В качестве исходных реагентов были выбраны водные растворы оксинитрата циркония ZrO(NO3)2*2H2O, нитрата металла-стабилизатора и водный раствор аммиака. Исходные реагенты были взяты в количествах, достаточных для получения итогового наноразмерного порошка диоксида циркония со структурой флюорита. Технологическая схема синтеза приведена на Фиг. 1. Смесь растворов солей в заданном стехиометрическом соотношении добавляли в раствор аммиака. Для получения осадка с более высокой дисперсностью использовали разбавленные растворы солей нитрата цирконила и нитрата кальция (~0.05-0.2 М) чтобы снизить коагуляцию осаждаемых частиц, которая происходит при их соударениях в результате броуновского движения и способствует образованию агломератов. Для снижения агломерации процесс осаждения вели при температуре ледяной бани 0-2°C и минимальной скорости осаждения - 0.5 мл/сек при интенсивном перемешивании получаемых гидроксидов с помощью верхнеприводной механической мешалки. Гелеобразные осадки фильтровали с помощью водоструйного насоса, воронки Бюхнера и колбы Бунзена до нейтрального pH и подвергали заморозке со скоростью не ниже 1°C/сек при температурах от -196 до -50°C. Замороженные гели переносили в камеру лиофильной сушки и подвергали дегидратации методом сублимации при давлении 0.018-0.036 мм рт.ст. при температуре 18-25°C в течение 18-24 часов с образованием наноразмерных порошкообразных ксерогелей. Методом ретгеновской нанотомографии установлено, что средний размер агломератов в порошках составляет ~250 нм, что соответствует размеру агломератов в исходном гелеобразном осадке и подтверждает сохранение структуры вещества при лиофильной сушке. Методом сканирующей электронной микроскопии было установлено, что размер частиц дисперсной фазы, составляющих агломераты порошка, составляет 26-38 нм. Для формирования флюоритоподобной модификации диоксида циркония, полного протекания процессов рекристаллизации и деагломерации порошок подвергали прокаливанию в интервале 500-1000°C. Наноразмерный порошок диоксида циркония со структурой флюорита подвергали помолу и механической активации в планетарной мельнице, футерованной агатом, карбидом кремния или корундом шарами того же материла, что и футеровка для получения требуемой дисперсности. Режим помола выбирали от 350 до 450 об/мин, 10-20 реверсивных смен продолжительностью по 4-8 мин и оптимальным соотношением (350/11/5).The synthesis of nanodispersed powders was carried out by the method of co-precipitation of zirconium and calcium hydroxides. As initial reagents, aqueous solutions of zirconium oxy nitrate ZrO (NO 3 ) 2 * 2H 2 O, metal stabilizer nitrate, and aqueous ammonia were selected. The starting reagents were taken in quantities sufficient to obtain the final nanoscale zirconia powder with fluorite structure. The synthesis flow chart is shown in FIG. 1. A mixture of salt solutions in a predetermined stoichiometric ratio was added to the ammonia solution. To obtain a precipitate with a higher dispersion, dilute solutions of zirconyl nitrate and calcium nitrate salts (~ 0.05-0.2 M) were used to reduce the coagulation of the deposited particles, which occurs during their collisions as a result of Brownian motion and promotes the formation of agglomerates. To reduce agglomeration, the deposition process was carried out at an ice bath temperature of 0-2 ° C and a minimum deposition rate of 0.5 ml / s with vigorous stirring of the obtained hydroxides using an overhead mechanical stirrer. The gel-like precipitates were filtered using a water-jet pump, a Buchner funnel, and a Bunsen flask to a neutral pH and were frozen at a rate of at least 1 ° C / s at temperatures from -196 to -50 ° C. Frozen gels were transferred to a freeze-drying chamber and subjected to dehydration by sublimation at a pressure of 0.018-0.036 mm Hg. at a temperature of 18-25 ° C for 18-24 hours with the formation of nanoscale powdery xerogels. Using X-ray nanotomography, it was found that the average size of the agglomerates in the powders is ~ 250 nm, which corresponds to the size of the agglomerates in the initial gel-like precipitate and confirms the preservation of the structure of the substance during freeze drying. Using scanning electron microscopy, it was found that the particle size of the dispersed phase constituting the powder agglomerates is 26-38 nm. To form a fluorite-like modification of zirconium dioxide, complete recrystallization and deagglomeration processes, the powder was calcined in the range of 500-1000 ° C. A nanosized zirconia powder with a fluorite structure was milled and mechanically activated in a planetary mill lined with agate, silicon carbide or corundum balls of the same material as the lining to obtain the required dispersion. The grinding mode was chosen from 350 to 450 rpm, 10-20 reverse shifts lasting 4-8 minutes and the optimal ratio (350/11/5).

Заявленный способ был апробирован в Санкт-Петербургском государственном университет в реальном времени и в реальных режимах. Результаты лабораторных испытаний приведены в конкретных примерах реализации.The claimed method was tested at St. Petersburg State University in real time and in real modes. The results of laboratory tests are given in specific examples of implementation.

Пример 1. Как описано выше, был синтезирован наноразмерный порошок диоксида циркония, стабилизированный оксидом кальция итогового состава 9CaO-91ZrO2 (мол. %). Полученный порошок был систематически изучен методами синхронного термического анализа (СТА), рентгенофазового анализа (РФА) и лазерной седиментографии (PSD). По данным СТА температура фазового перехода составила 494°C. Согласно РФА, в интервале 400-1300°C получен однофазный порошок диоксида циркония со структурой флюорита. Агломераты после лиофильной сушки являются непрочными и легко разрушаются ультразвуком или при последующей термообработке, как это можно видеть из Фиг. 1. Средний размер агломератов в порошке после прокаливания при 1000°C составил 180 нм (см. Фиг. 1). На Фиг. 2 представлены данные сканирующей электронной микроскопии, согласно которым агломераты состоят из частиц дисперсной фазы размером 26-38 нм.Example 1. As described above, was synthesized nano-sized powder of zirconia stabilized with calcium oxide final composition 9CaO-91ZrO 2 (mol.%). The obtained powder was systematically studied by the methods of synchronous thermal analysis (CTA), x-ray phase analysis (XRD) and laser sedimentography (PSD). According to CTA, the phase transition temperature was 494 ° C. According to XRD, a single-phase zirconia powder with a fluorite structure was obtained in the range 400–1300 ° C. Agglomerates after freeze drying are fragile and are easily destroyed by ultrasound or by subsequent heat treatment, as can be seen from FIG. 1. The average size of the agglomerates in the powder after calcination at 1000 ° C was 180 nm (see Fig. 1). In FIG. 2 presents the data of scanning electron microscopy, according to which the agglomerates are composed of particles of a dispersed phase with a size of 26-38 nm.

Пример 2. Как описано выше, был синтезирован наноразмерный порошок диоксида циркония, стабилизированный оксидом кальция, итогового состава 12СаО-88ZrO2 (мол. %). Полученный порошок был систематически изучен методами синхронного термического анализа (СТА), рентгенофазового анализа (РФА) и лазерной седиментографии (PSD). По данным СТА температура фазового перехода составила 513°C. Согласно РФА, в интервале 500-1000°C получен однофазный порошок диоксида циркония со структурой флюорита. Средний размер агломератов в порошке составил 190 нм. Агломераты являются непрочными и легко разбиваются ультразвуком.Example 2. As described above, was synthesized nanosized powder of zirconia stabilized with calcium oxide, the final composition of 12CaO-88ZrO 2 (mol.%). The obtained powder was systematically studied by the methods of synchronous thermal analysis (CTA), x-ray phase analysis (XRD) and laser sedimentography (PSD). According to CTA, the phase transition temperature was 513 ° C. According to XRD, a single-phase zirconia powder with a fluorite structure was obtained in the range of 500-1000 ° C. The average size of the agglomerates in the powder was 190 nm. Agglomerates are fragile and easily broken by ultrasound.

Пример 3. Как описано выше, был синтезирован наноразмерный порошок диоксида циркония, стабилизированный оксидом кальция итогового состава 8Y2O3-92ZrO2 (мол. %). Полученный порошок был систематически изучен методами синхронного термического анализа (СТА), рентгенофазового анализа (РФА) и лазерной седиментографии (PSD). По данным СТА температура фазового перехода составила 485°C. Согласно РФА, в интервале 500-1000°C получен однофазный порошок диоксида циркония со структурой флюорита. Средний размер агломератов в порошке составил 230 нм. Агломераты являются непрочными и легко разбиваются ультразвуком.Example 3. As described above, a nanosized zirconia powder stabilized with calcium oxide of the final composition 8Y 2 O 3 -92ZrO 2 (mol%) was synthesized. The obtained powder was systematically studied by the methods of synchronous thermal analysis (CTA), x-ray phase analysis (XRD) and laser sedimentography (PSD). According to CTA, the phase transition temperature was 485 ° C. According to XRD, a single-phase zirconia powder with a fluorite structure was obtained in the range of 500-1000 ° C. The average size of the agglomerates in the powder was 230 nm. Agglomerates are fragile and easily broken by ultrasound.

Пример 4. Наноразмерный порошок диоксида циркония, стабилизированный оксидом кальция, итогового состава 9CaO-91ZrO2 (мол. %) был получен методом совместного осаждения исходных реагентов в виде раствора оксинитрата циркония и нитрата металла-стабилизатора с раствором аммиака, осадок гидроксидов фильтровали и промыли до нейтрального pH; полученный гель гидроксидов заморозили при температуре -196°C и высушили при комнатной температуре. По данным СТА температура фазового перехода составила 524°C. Полученный порошок прокалили при 500-1000°C. Согласно РФА, в интервале 500-1000°C получен однофазный порошок диоксида циркония со структурой флюорита. После синтеза были получены крупные агломераты, средний размер которых составил 950 нм. Из Фиг. 3 видно, что распределение агломератов по размеру являются крайне неоднородным, что не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к наноразмерным порошкам диоксида циркония.Example 4. A nanosized powder of zirconia stabilized with calcium oxide, the final composition of 9CaO-91ZrO 2 (mol.%) Was obtained by co-precipitation of the starting reagents in the form of a solution of zirconium oxy nitrate and a metal stabilizer nitrate with ammonia solution, the precipitate of hydroxides was filtered and washed to neutral pH; the resulting hydroxide gel was frozen at a temperature of -196 ° C and dried at room temperature. According to CTA, the phase transition temperature was 524 ° C. The resulting powder was calcined at 500-1000 ° C. According to XRD, a single-phase zirconia powder with a fluorite structure was obtained in the range of 500-1000 ° C. After synthesis, large agglomerates were obtained, the average size of which was 950 nm. From FIG. Figure 3 shows that the size distribution of agglomerates is extremely heterogeneous, which does not satisfy the requirements for nanosized zirconia powders.

Пример 5. Наноразмерный порошок диоксида циркония, стабилизированный оксидом кальция, итогового состава 9CaO-91ZrO2 (мол. %) был получен методом совместного осаждения исходных реагентов в виде раствора оксинитрата циркония и нитрата металла-стабилизатора с раствором аммиака, осадок гидроксидов фильтровали и промыли до нейтрального pH; полученный гель гидроксидов заморозили при температуре -5°C и высушили при комнатной температуре. Размер полученных агломератов в порошке составил 1500 нм. При воздействии ультразвука средний размер агломератов уменьшился до 1220 нм, однако такой размер частиц дисперсной фазы не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к наноразмерным порошкам диоксида циркония.Example 5. A nanosized powder of zirconia stabilized with calcium oxide, the final composition of 9CaO-91ZrO 2 (mol%) was obtained by co-precipitation of the starting reagents in the form of a solution of zirconium oxynitrate and a metal stabilizer nitrate with ammonia solution, the precipitate of hydroxides was filtered and washed to neutral pH; the resulting hydroxide gel was frozen at −5 ° C. and dried at room temperature. The size of the obtained agglomerates in the powder was 1500 nm. Under the influence of ultrasound, the average size of agglomerates decreased to 1220 nm, however, this particle size of the dispersed phase does not satisfy the requirements for nanosized zirconia powders.

Таким образом, решена проблема, стоящая перед авторами данного изобретения - разработан простой и технологичный способ получения наноразмерного порошкообразного диоксида циркония со структурой флюорита, состоящего из нестойких агломератов для изготовления вакуумноплотных керамических материалов, работающих в условиях повышенных термических нагрузок и в коррозионных средах, в частности, в датчиках контроля полноты сжигания топлива.Thus, the problem facing the authors of this invention has been solved - a simple and technologically advanced method for producing nanosized zirconia powder with a fluorite structure consisting of unstable agglomerates for the manufacture of vacuum-tight ceramic materials operating under high thermal loads and in corrosive environments, in particular, has been developed in sensors for monitoring the completeness of fuel combustion.

Заявленный способ получения наноразмерных порошков стабилизированного диоксида циркония обладает рядом несомненных преимуществ по сравнению с известным уровнем техники и прототипом - существенным снижением степени агломерации, что позволяет сохранить исходную структуру исходного гелеобразного осадка; обеспечивает получение наноразмерных порошков требуемой дисперсности, состоящих из нестойких агломератов; обеспечивает стабильность флюоритоподобного твердого раствора в интервале температур 500-1000°C.The claimed method for producing nanosized powders of stabilized zirconia has a number of obvious advantages compared with the prior art and the prototype - a significant reduction in the degree of agglomeration, which allows you to save the original structure of the original gel-like precipitate; provides nanoscale powders of the required dispersion, consisting of unstable agglomerates; provides stability of fluorite-like solid solution in the temperature range 500-1000 ° C.

Список использованной литературыList of references

1. Патент (RU) №2223929 (МПК C04B 35/486)1. Patent (RU) No. 2223929 (IPC C04B 35/486)

2. Патент (US) №6162130 (МПК C04B 35/624)2. Patent (US) No. 6162130 (IPC C04B 35/624)

3. Патент (RU) №2539581 C1 (МПК G25/02)3. Patent (RU) No. 2539581 C1 (IPC G25 / 02)

4. Патент (RU) №2194028 C2 (МПК C04B 35/486)4. Patent (RU) No. 2194028 C2 (IPC C04B 35/486)

5. Патент (US) №6982073 B2 (МПК G25/02).5. Patent (US) No. 6982073 B2 (IPC G25 / 02).

Claims (2)

1. Способ получения наноразмерного порошкообразного стабилизированного диоксида циркония, заключающийся в совместном осаждении исходных реагентов в виде раствора оксинитрата циркония и нитрата металла-стабилизатора с раствором аммиака, фильтровании полученного осадка гидроксидов с образованием геля, дегидратации этого геля с образованием порошкообразного ксерогеля, который подвергают помолу и прокаливанию при 500-1000°С, отличающийся тем, что в качестве нитрата металла-стабилизатора могут выступать нитраты иттрия и кальция в количестве 8-12 мол.%, осадок гидроксидов замораживают при температурах от -196 до -50°С со скоростью заморозки не менее 1°С/сек, а дегидратацию проводят с помощью лиофильной сушки при давлении 0.018-0.036 мм рт.ст. в течение 18-24 часов, после чего порошкообразный ксерогель прокаливают и проводят механическую активацию с ускорением не менее 8 g.1. The method of obtaining nanoscale powdered stabilized zirconium dioxide, which consists in the co-precipitation of the starting reagents in the form of a solution of zirconium oxy nitrate and metal stabilizer nitrate with an ammonia solution, filtering the resulting hydroxide precipitate to form a gel, dehydrating this gel to form a powder xerogel, which is subjected to grinding and calcination at 500-1000 ° C, characterized in that yttrium and calcium nitrates in amounts of ve 8-12 mol.%, the hydroxide precipitate is frozen at temperatures from -196 to -50 ° C with a freezing rate of at least 1 ° C / s, and dehydration is carried out using freeze drying at a pressure of 0.018-0.036 mm Hg for 18-24 hours, after which the powder xerogel is calcined and mechanical activation is carried out with an acceleration of at least 8 g. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что механическую активацию проводят в планетарных мельницах. 2. The method according to p. 1, characterized in that the mechanical activation is carried out in planetary mills.
RU2015122770/03A 2015-06-11 2015-06-11 Method of producing nanoscale powder of stabilized zirconium dioxide RU2600400C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122770/03A RU2600400C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 Method of producing nanoscale powder of stabilized zirconium dioxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122770/03A RU2600400C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 Method of producing nanoscale powder of stabilized zirconium dioxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600400C1 true RU2600400C1 (en) 2016-10-20

Family

ID=57138734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015122770/03A RU2600400C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 Method of producing nanoscale powder of stabilized zirconium dioxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600400C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665038C1 (en) * 2018-02-28 2018-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Method for producing dispersed mesoporous powders based on aluminum oxide for catalyst carriers
CN113401939A (en) * 2021-07-14 2021-09-17 太原理工大学 Fluorite-structured high-entropy ceramic aerogel powder with low thermal conductivity and preparation method thereof
RU2793893C1 (en) * 2022-04-19 2023-04-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Method for obtaining nanocrystalline powder based on zirconium dioxide

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU686989A1 (en) * 1977-02-03 1979-09-25 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова Method of obtaining granulated inorganic sorbents
US4873064A (en) * 1985-03-04 1989-10-10 Nissan Chemical Industries, Ltd. Powder of coagulated spherical zirconia particles and process for producing them
US5004710A (en) * 1987-06-08 1991-04-02 Exxon Research And Engineering Company Method for the chemical preparation of zirconia alloy powders and article
RU2492157C2 (en) * 2011-12-07 2013-09-10 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing nanodispersed zirconium oxide powder stabilised with yttrium oxide and/or scandium oxide
RU2509727C2 (en) * 2011-12-30 2014-03-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing nanopowder zirconium, yttrium and titanium composite oxide
RU2536593C1 (en) * 2013-09-10 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Method of producing zirconium dioxide-based ceramic for restoration dentistry

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU686989A1 (en) * 1977-02-03 1979-09-25 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова Method of obtaining granulated inorganic sorbents
US4873064A (en) * 1985-03-04 1989-10-10 Nissan Chemical Industries, Ltd. Powder of coagulated spherical zirconia particles and process for producing them
US5004710A (en) * 1987-06-08 1991-04-02 Exxon Research And Engineering Company Method for the chemical preparation of zirconia alloy powders and article
RU2492157C2 (en) * 2011-12-07 2013-09-10 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing nanodispersed zirconium oxide powder stabilised with yttrium oxide and/or scandium oxide
RU2509727C2 (en) * 2011-12-30 2014-03-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing nanopowder zirconium, yttrium and titanium composite oxide
RU2536593C1 (en) * 2013-09-10 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Method of producing zirconium dioxide-based ceramic for restoration dentistry

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665038C1 (en) * 2018-02-28 2018-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Method for producing dispersed mesoporous powders based on aluminum oxide for catalyst carriers
CN113401939A (en) * 2021-07-14 2021-09-17 太原理工大学 Fluorite-structured high-entropy ceramic aerogel powder with low thermal conductivity and preparation method thereof
CN113401939B (en) * 2021-07-14 2022-09-06 太原理工大学 Fluorite-structured high-entropy ceramic aerogel powder with low thermal conductivity and preparation method thereof
RU2793893C1 (en) * 2022-04-19 2023-04-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Method for obtaining nanocrystalline powder based on zirconium dioxide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4555954B2 (en) Method for producing stabilized zirconia
AU2002367590B2 (en) Process for making nano-sized stabilized zirconia
Moon et al. Hydrothermal synthesis of ferroelectric perovskites from chemically modified titanium isopropoxide and acetate salts
KR100890585B1 (en) Inorganic fine particles, inorganic raw material powder, and method for production thereof
Loghman-Estarki et al. Large scale synthesis of non-transformable tetragonal Sc2O3, Y2O3 doped ZrO2 nanopowders via the citric acid based gel method to obtain plasma sprayed coating
JP2008024555A (en) Zirconia fine powder, its manufacturing method and its use
Hajizadeh-Oghaz et al. Large-scale synthesis of YSZ nanopowder by Pechini method
JP2006240928A (en) Zirconia fine powder and method of manufacturing the same
JP5356665B2 (en) Zirconia sintered body
RU2600400C1 (en) Method of producing nanoscale powder of stabilized zirconium dioxide
CN101279719A (en) Preparation for nano-oxide powder
Liu et al. La2O3-modified YSZ coatings: High-temperature stability and improved thermal barrier properties
Sarath Chandra et al. Preparation of YAG nanopowder by different routes and evaluation of their characteristics including transparency after sintering
Danelska et al. Surface properties of nanozirconia and their effect on its rheological behaviour and sinterability
Arafati et al. Synthesis and characterization of tetragonal/monoclinic mixed phases nanozirconia powders
CN113321502A (en) Fully-stable zirconia powder for thermal spraying and preparation method thereof
Belov et al. Preparation of spherical Yttria‐stabilized zirconia powders by reactive‐spray atomization
Buinachev et al. Synthesis of YSZ powders with controlled properties by the CDJP method
RU2600636C2 (en) Method of producing nanocrystalline powder of zirconium dioxide
RU2467983C1 (en) Method of producing nanocrystalline powder and ceramic materials based on mixed oxides of rare-earth elements and subgroup ivb metals
Hishinuma et al. Hydrothermal synthesis and properties of yttria fully stabilized zirconia powders
Pullar et al. Blow spun strontium zirconate fibres produced from a sol-gel precursor
Satpathy et al. Synthesis and application of nano-structured bi-layer YSZ-LZ thermal barrier coating
Adamopoulos et al. A nanophase oxygen storage material: Alumina-coated metal-based ceria
Gao et al. Thermal decomposition and crystallization behavior of Yb/Y co-doped SrZrO3 precursor used in the suspension plasma spray process