Naslov
Sinteza i karakterizacija čvrstih otopina iz sustava ZrO2 - Y2O3
(Synthesis and characterization of solid solutions in the ZrO2 - Y2O3 system)

Autori
Babić, Viktoria

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
26.09

Godina
2017

Stranica
79

Mentor
Kurajica, Stanislav

Neposredni voditelj
Štefanić, Goran

Ključne riječi
ZrO2 ; cirkonijev dioksid stabiliziran itrijem ; sutaloženje ; hidrotermalni tretman
(ZrO2 ; yttria stabilized zirconia ; coprecipitation ; hydrothermal treatment)

Sažetak
Amorfni prekursori sustava ZrO2 - Y2O3 s različitim molarnim udjelima cirkonija i itrija (od 0 do 100%) dobiveni su su taloženjem iz vodenih otopina nitratnih soli dodatkom amonijaka do pH = 10, 4. Kristalizacija polaznih amorfnih uzoraka provedena je primjenom dviju različitih sintetskih metoda: hidrotermalnim tretmanom pri temperaturi od 150 °C kroz 24 sata, te žarenjem na zraku tijekom 2 sata na temperaturama od 400 °C, 600 °C, 800 °C i 1000 °C. Strukturna analiza produkata kristalizacije provedena je rendgenskom difrakcijom na prahu (XRPD) i Ramanovom spektroskopijom, a morfologija i veličina kristalnih zrnaca su praćeni pomoću pretražnog elektronskog mikroskopa (SEM). Temperatura kristalizacije amorfnih prekursora s udjelom itrija do 20 mol% određena je pomoću razlikovne pretražne kalorimetrije (DSC). Kvantitativna analiza kristalnih produkata je provedena primjenom Rietveldovog utočnjavanja difrakcijskih slika praha. Precizno određivanje parametara jedinične ćelije čvrstih otopina ZrO2- i Y2O3- tipa provedeno je Rietveldovim utočnjavanjem difraktograma produkata kristalizacije s dodanim standardom (silicij). Dobiveni rezultati su pokazali da ugradnja manje od 20 mol% itrijevih iona stabilizira tetragonski polimorf ZrO2, dok ugradnja 20 ili više mol% itrija dovodi do stabilizacije kubičnog polimorfa ZrO2. Volumen jedinične ćelije čvrste otopine ZrO2 tipa linearno raste s porastom udjela itrija, a ta linearna ovisnost se nastavlja i prijelazom u čvrste otopine Y2O3 tipa. Rezultati SEM analize i analize proširenja difrakcijskih linija su pokazali da porast temperature žarenja uzoraka dovodi do povećanja kristalnih zrnaca, a porast udjela dopiranog kationa do smanjenja kristalnosti.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA