Nanoparticule de ZrO2

Trimis la data: 2014-03-22 Materia: Chimie Nivel: Facultate Pagini: 19 Nota: / 10 Downloads: 2
Autor: andru92 Dimensiune: 2558kb Voturi: Tipul fisierelor: doc Acorda si tu o nota acestui referat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
vezi mai multe detalii vezi mai putine detalii
Raporteaza o eroare
Zirconul este un metal gri, lucios, care poate parea negru-albastrui sub forma de pulbere. Zircona este un oxid cu rezistenta de tractiune mare, duritate mare si rezistenta la coroziune. Nu se gaseste in natura ca oxid pur. Principalele surse de zircon sunt zirconatul (ZrO2-SiO2, ZrSiO4) si badelitul (ZrO2), majoritatea materialului utilizat fiind extrasa chimic din aceste minerale. Zirconatul este mai abundent, dar mai putin pur, fiind necesara o procesare semnificativa pentru obtinerea zirconei.
Referate similare: Nu exista referate similare

Badelitul contine inca de la inceput procente mari de zircona: de la 96.5% pana la 98.5%. Acest mineral prezentand procente semnificative este cunoscut ca fiind o sursa importanta pentru obtinerea metalului zirconic si a compusilor acestuia cu o puritate mare. Dioxidul de zircon (ZrO2) obtinut din badelit, cunoscut si ca zircona, este un tip de oxid care prezinta structura cristalina monoclinica la temperatura camerei. Totusi, pulberea poate fi purificata si procesata sintetic la temperaturi inalte, formand o structura cubica numita zircona cubica. Materialul rezultat este dur, fara defecte si translucid din punct de vedere optic, de obicei folosit pentru obtinerea de pietre pretioase si senzori de gaz.

1.1 Fazele zirconei (monoclinica, tetragonala si cubica)
Aranjamentul spatial al atomilor zirconei este caracterizat prin structuri cristalografice distincte, prezentand o proprietate numita polimorfism. Aceste faze, sau structuri cristaline, sunt caracterizate prin geometrie specifica si parametri dimensionali: monoclinica, tetragonala si cubica (Fig. 1a,b,c). Zircona pura are o structura monoclinica la temperatura camerei, care este stabila pana la 1170AsC.

Intre aceasta temperatura si 2370AsC, se formeaza zircona tetragonala, in timp ce zircona cubica se formeaza la temperaturi mai mari de 2370AsC. Dupa procesare, dependent de procesul de racire, faza tetragonala devine monoclinica la aproximativ 970AsC. Din cauza polimorfismului, zircona pura nu poate fi folosita la temperaturi mari, acestea determinand schimbari mari ale volumului (3-5%) care apar in timpul racirii la faza monoclinica. Aceasta schimbare este suficienta pentru a depasi limitele elastice si de rupere, aparand fracturi si defecte in ceramica.

Transformarea fazelor din tetragonala in monoclinica poate fi folosita pentru imbunatatirea proprietatilor zirconei, in special a tenacitatii acesteia. Mecanismul implicat este cunoscut ca un impuls din transformare. Aceasta transformare este martensitica prin origine, asadar un proces care apare prin forfecare fara difuzie; de exemplu, schimbarea pozitiei atomilor se schimba brusc la o viteza apropiata de viteza de propagare a sunetului in solid.

Tranzitia inversa, de exemplu transformarea din monoclinic in tetragonal apare la aproximativ 1170AsC, in timp ce transformarea din tetragonal in monoclinic care apare in timpul racirii, este observata intre 850 si 1000As, dependent de tensiune. Asadar, fabricarea de componente din zircona pura nu este posibila din cauza unui esec spontan. Adaugarea unor oxizi stabilizatori este importanta deoarece permite mentinerea formei tetragonale la temperatura camerei.

Diferiti oxizi, cum sunt oxidul de ytriu (Y2O3), oxidul de calciu (CaO) sau oxidul de magneziu (MgO), pot fi adaugati zirconei pentru stabilizare, permitand formei tetragonale sa existe la temperatura camerei dupa sinterizare. Adaugarea unor cantitati diferite de stabilizatori permite formarei zirconei partial (PSZ) sau complet/total (TSZ) stabilizate care, atunci cand este combinata cu schimbari in procesare, se pot forma ceramici cu proprietati exceptionale precum rezistenta la incovoiere mare si rezistenta la rupere, duritate mare, rezistenta chimica excelenta si conductivitate buna.

O zircona complet stabilizata se obtine prin adaugarea unor cantitati suficiente de oxizi stabilizatori, precum 16mol% magnezie (MgO), 16mol% piatra de var (CaO) sau 8mol% ytrie (Y2O3). Din moment ce stabilizarea partiala se obtine cu aceiasi oxizi, dar in cantitati mai mici (de exemplu 2mol% pana la 3mol% ytrie), se creeaza o structura multifazica, care de obicei consta dintr-o majoritate de zircona tetragonala si cubica / monoclinica precipitata in cantitati mici.

Transformarea zirconei tetragonale in zircona monoclinica este un fenomen influentat de temperatura, vapori, dimensiuni de particula, micro- si macro- structura a materialului, si de asemenea de concentratia de oxizi stabilizatori. Dimensiunea critica de particula pentru zircona partial stabilizata trebuie mentinuta, in cazul formei tetragonale, la temperatura camerei, intre 0.2A"m si 1A"m (pentru compozitii in intervalul 2-3mol% ytrie), deoarece, sub 0.2 micrometri, transformarea in faza monoclinica nu este posibila.

Stiri
  • pag. 1
  • pag. 2
  • pag. 3
  • pag. 4
  • pag. 5
  • pag. 6
  • pag. 7
  • pag. 8
  • pag. 9
  • pag. 10

Nota explicativa
Referatele si lucrarile oferite de Referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.

Iti recomandam ca referatele pe care le downloadezi de pe site sa le utilizezi doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale pentru conceperea unui referat nou, propriu si original.

Referat.ro te invata cum sa faci o lucrare de nota 10!
Linkuri utile
Programeaza-te online la salonul favorit Descarca gratuit aplicatiile pentru iOS si Android Materiale educative Jocuri Cele mai tari jocuri de pe net Referate scoala Resurse, lucrari, referate materiale pentru lucrari de nota 10
Toate imaginile, textele sau alte materiale prezentate pe site sunt proprietatea referat.ro fiind interzisa reproducerea integrala sau partiala a continutului acestui site pe alte siteuri sau in orice alta forma fara acordul scris al referat.ro. Va rugam sa consultati Termenii si conditiile de utilizare a site-ului. Informati-va despre Politica de confidentialitate. Daca aveti intrebari sau sugestii care pot ajuta la dezvoltarea site-ului va rugam sa ne scrieti la adresa webmaster@referat.ro.