Original title: BULK NANOCRYSTALLINE ALUMINA-ZIRCONIA MATERIALS
Translated title: Objemové nanokrystalické materiály na bázi oxidu hlinitého a zirkoničitého
Authors: Chráska, Tomáš ; Klementová, Mariana
Document type: Papers
Conference/Event: Multinational Congress on Microscopy (8MCM)/8th./, Prague (CZ), 2007-06-17 / 2007-06-21
Year: 2007
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
An alternative method to produce bulk nanocrystalline materials is to produce amorphous material by rapid solidification and then by controlled crystallization introduce nanocrystalline structure. One technique capable of achieving rapid solidification in materials is plasma spraying. Feedstock material for plasma spraying was composed of about 15 wt.% of SiO2 in addition to the near eutectic ratio of Al2O3 and ZrO2 compounds. Amorphous coatings and free standing parts from this material prepared by water stabilized plasma torch (WSP) exhibit very low porosity and high hardness. When heat treated, the as-sprayed material crystallizes just above 950ºC with an associated volume shrinkage of 1.8%. The volume shrinkage does not cause material breakup. Short heat treatment of the as-sprayed material produces a very fine nanocomposite structure within each splat. Each splat contains nanocrystallites with average size as small as 13 nm. Alternativní způsob přípravy objemových nanokrystalických materiálů využívá možnost řízené krystalizace amorfních materiálů, které vznikly velmi rychlým tuhnutím s taveniny. Velmi rychlé tuhnutí je přítomno i u plazmového stříkání. Vstupní keramický prášek pro plazmové stříkání obsahoval kromě Al2O3 a ZrO2, v eutektickém poměru také přibližně 15 hm.% SiO2. Ze vstupního prášku se pomocí plazmového stříkání vodou stabilizovaným plazmovým hořákem (WSP) podařilo připravit amorfní povlaky a samonosné prvky s velmi nízkou pórovitostí a vysokou tvrdostí. Při tepelném zpracování nástřiků dochází kolem 950ºC ke krystalizaci spojené se zmenšením objemu o 1,8%. Zmenšení objemu však nevede ke ztrátě soudržnosti materiálu. Krátká žíhání na teplotě krystalizace vedou k vytvoření velmi jemné nanokompozitní struktury uvnitř každého splatu. Každý splat obsahuje nanokrystality s průměrnou velikostí pouhých 13 nm.
Keywords: electron microscopy; heat treatment; nanocrystalline ceramics
Project no.: CEZ:AV0Z20430508 (CEP), CEZ:AV0Z40320502 (CEP), KAN300430651 (CEP)
Funding provider: GA AV ČR
Host item entry: Proceedings 8th multinational congress on microscopy, ISBN 978-80-239-9397-4

Institution: Institute of Plasma Physics AS ČR (web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences.
Original record: http://hdl.handle.net/11104/0150278

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-37625


The record appears in these collections:
Research > Institutes ASCR > Institute of Plasma Physics
Conference materials > Papers