Структура и механические свойства композитов на основе диоксида циркония и волластонита

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 6
ГЛАВА1. КЕРАМИКА НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ….…. 16
1.1. Стабилизированный диоксид циркония (ZrO2)……………………. 16
1.2. Системы на основе диоксида циркония (ZrO2)……………………. 24
1.2.1. Система ZrO2–Al2O3 (ZTA)…………………………………………. 24
1.2.2. Система ZrO2–CeO2………………………………………………… 25
1.2.3. Система ZrO2–TiO2, (ZrTiO4 и Zr5Ti7O24)………………………… 26
1.2.4. Система ZrO2–Ln2O3 (Пирохлоры)………………………………… 27
1.2.5. Система ZrO2–CaO…………………………………………………. 28
1.2.6. Система ZrO2 – MgO………………………………………………. 29
1.2.7. Система ZrO2 –Y2O3………………………………………………………………… 30
1.2.8. Система ZrO2 – Sc2O3……………………………………………… 31
1.3. Система CaSiO3………………………………………………………………………. 33
1.4. Кристаллическая структура диоксида циркония и волластонита 35
1.4.1. Кристаллическая структура диоксида циркония (ZrO2)………… 35
1.4.2. Кристаллическая структура волластонита (CaSiO3)…………….. 36
1.5. Свойства диоксида циркония и волластонита…………………… 40
1.5.1. Свойства диоксида циркония (ZrO2)……………………………… 40
1.5.2. Свойства волластонита (CaSiO3)………………………………….. 42
1.6. Зависимость прочности керамики от содержания волокон 44
1.7. Выводы………………..…………………………………………….. 47
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТА………………………………………………………… 49
2.1. Постановка задачи…………………..……………………………… 49
2.2. Материалы и методы исследования…….………………………… 50
2.2.1. Диоксид циркония, стабилизированный оксидом магния
(Mg-PSZ)…………………………………………………………………… 50
2.2.2. Волластонит (CaSiO3)………………………………………………. 51
2.3. Методика проведения экспериментов………………….…………. 52
2.3.1. Подготовка образцов……………………………………………….. 52
2.3.2. Формование исходных смесей…………………………………….. 53
2.3.3. Спекание системы ZrO2 (3%MgO) – CaSiO3………………………. 54
2.4. Исследование структуры материалов…..…………………………. 55
2.4.1. Оптическая микроскопия…………………………………………… 55
2.4.2. Растровая электронная микроскопия……………………………… 55
2.4.3. Измерение среднего размера зерна………………………………… 56
2.5. Рентгеноструктурный анализ образцов…………………………… 56
2.5.1. Определение параметров тонкой кристаллической структуры и
фазового состава…………………………………………………………… 57
2.6. Определение физико-механических свойств керамики…………. 59
2.6.1. Измерение плотности………………………………………………. 59
2.6.2. Измерение пористости……………………………………………… 59
2.6.3. Энергия активации спекания композитов………………………… 60
2.6.4. Измерение механических свойств керамики……………………… 61
2.7. Выводы……………………………………………………………… 63
ГЛАВА 3.СПЕКАНИЕ СИСТЕМЫ ZrO2(MgO)-CaSiO3 И
ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ
ВОЛЛАСТОНИТА………………………………………………………… 65
3.1. Размер зерна………………………………………………………… 66
3.2. Плотность…………………………………………………………… 70
3.3. Пористость………………………………………………………….. 73
3.4. Энергия активации спекания композитов………………………….. 77
3.5. Выводы……………………………………………………………… 79
ГЛАВА 4. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И ПАРАМЕТРЫ
КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СПЕЧЕННЫХ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ZrO2(MgO)-CaSiO3…………… 81
4.1. Рентгенографические исследования композитов
ZrO2 (MgO)-CaSiO3……………………………………………….……….. 81
4.2. Фазовый состав композиционных материалов
ZrO2 (3%MgO)-CaSiO3……………………………………………….……. 87
4.2.1. Фазы диоксида циркония………………………………………….. 92
4.2.2. Фазы волластонита…………………………………………………. 95
4.3. Параметры решеток фаз, образующихся при спекании…….…… 96

4.3.1. Параметры решетки тетрагонального диоксида циркония……… 97

4.3.2. Параметры решетки кубического диоксида циркония………….. 98

4.3.3. Параметры решетки моноклинного диоксида циркония………… 99
4.3.4. Параметры решетки моноклинного волластонита……………….. 102
4.4. Зависимость отношения относительных интенсивностей пиков
m-ZrO2 / m-CaSiO3 от температуры спекания…………………………… 105
4.5. Изменения межплоскостных расстояний d {hkl} в фазах
керамического композита………………………………………………… 106
4.6. Выводы……………………………………………………………… 113
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОНКОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ
СТРУКТУРЫ КОМПОЗИТОВ ZrO2(3%MgO)-CaSiO3………………… 115
5.1. Размеры циркониево-волластонитовых кристаллитов
в спеченных композитах…………………………………………………. 115
5.2. Изменения микродеформации и размеров кристаллитов в
спеченных композитах…………………………………………………… 119
5.3. Размеры кристаллитов фаз………………………………………… 123
5.3.1. Размеры кристаллитов (ОКР) диоксида циркония………………. 123
5.3.2. Размеры кристаллитов (ОКР) волластонита……………………… 127
5.4. Изменения микродеформации и размеров кристаллитов
в спеченных композитах…………………………………………………. 130
5.5. Выводы……………………………………………………………… 137
ГЛАВА 6. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЕЧЁННЫХ
КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ……………………………………… 138
6.1. Механические свойства композитов……………………………… 138
6.1.1. Прочность на сжатие……………………………………………….. 138
6.1.2. Модуль упругости на сжатие……………………………………… 142
6.1.3. Твердость по Виккерсу…………………………………………….. 143
6.1.4. Предел прочности при изгибе……………………………………… 148
6.2. Сравнение механических свойств композитов с содержанием
волокон 1 и 5% об. CaSiO3, спеченных при температурах 1650◦C и
1300◦C……………………………………………………………………… 149
6.3. Выводы……………………………………………………………… 151
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………… 153
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………. 155

Проведенные в настоящей работе исследования показали, что композиты
на основе диоксида циркония и волластонита имеют много потенциально
полезных свойств, как новые керамические материалы с улучшенными
свойствами. Возможности практического применения результатов
исследований – это новые возможности для изготовления керамических
изделий в аэрокосмической, автомобильной промышленности,
электротехнике, электронике, металлургической и биомедицинской
инженерии и других областях. В случае создания пористых материалов на
основе диоксида циркония, пористость может сыграть роль эффективного
«релаксатора» концентраторов напряжений, возникающих в ходе
механической нагрузки. Изученная структура и основные свойства композита
«диоксид циркония-волластонит» в широком интервале содержания
волластонита и температуры спекания позволяет рекомендовать его для
использования в различных областях.
По полученным результатам сформулированы следующие выводы:

1. Установлено, что процесс роста зерен в данной системе определяется
поверхностной диффузией и температурой спекания, которые являются
основными факторами, определяющими сложную структуру и
механические свойства материала. Оценена энергия активации спекания,
равная 50 кДж/моль.
2. Показано, что при изменении температуры спекания от 1100 до 1300◦C
наблюдается интенсивное межфазное взаимодействие в
композиционных материалах между диоксидом циркония и
волластонитом, определяющее комплексный характер формирования их
структуры и механических свойств материала.
3. Показано, что фазовый состав ZrO2-CaSiO3 при низкотемпературном
спекании представляет собой смесь моноклинной модификации
диоксида циркония и смесь моноклинного и триклинного волластонита,
при этом при увеличении температуры спекания происходит
превращение тетрагонального диоксида циркония в смесь трех фаз:
кубическую, тетрагональную и моноклинную, причем содержание
моноклинной (основной) фазы составляет до 94%.
4. Анализом физического уширения рентгеновских рефлексов определена
микродеформация кристаллической решётки керамики системы
ZrO2(3%MgO)-CaSiO3 в зависимости от размера кристаллитов оксида
циркония. Обнаружено, что уменьшение размеров кристаллитов оксида
циркония приводит к микродеформации.
5. Показано, что максимальная твердость обеспечивается спеканием при
температуре 1500◦C и равна 670 ±7 МПа, а максимальная прочность на
сжатие равная 270 МПа достигается при 1650◦C в образцах, содержащих
1% об. CaSiO3 и в образцах, содержащих 5% об., спеченных при 1300◦C.
6. Показано, что твердость спеченных композитов ZrO2(3%MgO)-CaSiO3
определяется не размерами структурных элементов на макро-и
микроуровнях, а их плотностью (пористостью). Добавление CaSiO3
ведет к резкому уменьшению размеров зерна и уменьшению дисперсии
по размерам, что обеспечивает образование более однородной
структуры.
7. Показано, что механические свойства композитов на основе
ZrO2(3%MgO)-CaSiO3, оказывают влияние два основных фактора:
совместное увеличение их плотности, и фазового состава композита, что
приводит к появлению максимальной прочности на сжатие и твердости
керамики при изменении температуры спекания.
8. Определено влияние температуры спекания и увеличения содержания
волластонита на изменение в формировании их структуры, сложного
фазового состава и механических свойств керамического материала в
системе ZrO2(3%MgO)-CaSiO3.

1.Калинович Д. Ф., Кузнецова Л. И., Денисенко Э. Т. Диоксид циркония:
свойства и применение // Порошковая металлургия. 1987. №1. С.98-102.
2.Константинова Т.Е., Даниленко И.А., Токий В.В., Глазунова В.А.
Получение нанодисперсных порошков диоксида циркония от новации к
инновации // Наука и инновации. 2005. Т. 1, № 3. С. 78-87.
3.Savchenko N.L. Sublina T.Yu. and Kulkov S.N. Influence of annealing on the
phase composition of vacuum-sintered material ZrO2-3 (mole)% Y2O3 //
Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 1995. Т. 34, № s. С. 3-4.
4.Wang J.A., Valenzuela M.A., Salmones J., Vazquez A., Garcia-Ruiz A.,
Bokhimi X., Comparative study of nanocrystalline zirconia prepared by
precipitation and solgel methods // Catalysis Today. 2001. № 68. С. 21-30.
5.Liu X.Y., Ding C.X., Chou P.K., Biomaterials. 2004. Т. 25, С. 1755.
6.Zhang FM, Chang J, Lin KL, Lu JX, Preparation, mechanical properties and
in vitro degradability of wollastonite/tricalcium phosphate macroporous
scaffolds from nanocomposite powders // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2008. Т.
19. С. 167-173.
7.Garvie R.C, Hannink R.H, Pascoe R.T. Ceramic steel // Nature. 1975. Т. 258,
С. 703-704.
8.Evans, A.G., Cannon, R.M. Toughening of brittle solids by martensitic
transformations. Acta. Met. 1986. Т. 34, С. 761.
9.Aksay I.A. and Pask J.A. Stable and metastable equilibrium in the system
SiO2 – Al2O3 // J. Am. Ceram. Soc. 1975. Т. 58, №11-12, С. 507-512.
10. Garvie R.C, Nicholson P.S. Structure and thermo dynamical properties of
partially Stabilized zirconia in the CaO-ZrO2 system // J. Amer. Ceram. Soc.
1972. № 55, С. 152-157.
11. Betz U., Sturm A., Loeffler J.F., Wagner W., Wiedenmann A., Hahn H.,
Low-temperature isothermal sintering and microstructural characterization of
nanocrystalline zirconia ceramics using small angle neutron scattering //
Nanostructured Materials. 1999. Т. 12, С. 689-692.
12. Claussen N. Microstructural design of zirconia-toughneg ceramics (ZTC).
In,Claussen N, Ruhle M, Heuer AH (ed.) Advances in ceramics. Scince and
Tehnology of Zirconia II. Colombus // J. Am. Ceram. Soc. 1984. №12, С.
325-351.
13. Jessica A. Krogstad, Maren Lepple,Yan Gao, Don M. Lipkin, Carlos G. Levi,
Effect of Yttria Content on the Zirconia Unit Cell Parameters // J. Am. Ceram.
Soc. 2011. Т. 94, №12. С. 4548-4555.
14. Pabst W., Gregorova E., Christoph. Particle shape and suspension rheology of
short-fiber systems // J. European Ceram. Soc. 2006. Т. 26, № 1-2. С. 149-
160.
15. Pabst W., Gregorova E, A new percolation-threshold relation for the porosity
dependence of thermal conductivity // J. Ceramics International. 2006. Т. 32,
С. 89–91.
16. Rieth P.H, Reed J.S, Naumann A.W. Fabrication and flexural strength of
ultra-fine grained Yttria – stabilized zirconia // J. Am. Ceram. Soc. 1976. Т.
55, № 8. С. 717.
17. De Aza P.N., Luklinska Z.B., Anseau M.R. et al. Bioactivity of pseudo
wollastonite in human saliva // J. Dent. 1999. Т. 27, № 2. С. 107–113.
18. Lihua Longa, Faming Zhang, Lei Chen, et al. Preparation and properties of
CaSiO3/ZrO2 (3Y) nanocomposites // J. Euro Ceram Soc. 2008. Т.28, С.
2883–2887.
19. Ruff, O. and Keim, R. Reaction products of different types of carbon with
fluorine. I. Carbon tetrafluoride (tetrafluoro methane) // Z. Anorg. Allgem.
Chem. 1930. Т. 192, С. 249-256.
20. Gupta TK, Bechtold JH, Kuznickie RC, Cadoff LH, Rossing BR.
Stabilization of tetragonal phase in polycrystalline zirconia // J. Mater. Sci.
1978. Т. 13, С.1464.
21. Garvie R.C, Nicholson P.S. Phase analysis in Zirconium systems // J. Am.
Ceram. Soc. 1972. Т. 55, № 6. С. 303-305.
22. Chevalier J. What future for zirconia as a biomaterial // J. Biomaterials. 2006.
Т. 27, С. 535-543.
23. Raigrodski AJ. Contemporary all-ceramic fixed partial dentures: a review // J.
Dent Clin North Am. 2004. Т. 48, С. 531-544.
24. Drennan J, Steele BCH. Zirconia and hafnia // In Encyclopedia of materials
science and engineering. 1986. С. 5542-5545.
25. Robert B. Heimann, Classic and Advanced Ceramics. 2010. С. 208.
26. Lin Y-J, Angellini P, Mecartney ML. Microstructural and chemical Influences
of silicate grain-boundary phases in yittria-stabilized zirconia. // J. Amer.
Ceram. Soc. 1990. Т. 73, С. 2728-2735.
27. Ariko K. Evaluation of the marginal fitness of tetragonal zirconia polycrystal
all ceramic restorations // J. Kokubyo Gakkai Zasshi. 2003. T. 70, C. 114-123.
28. Grain C. F. Phase Relations in the Zr02-Mg0 System // J. Am. Ceram. Soc.
1967. T.50, № 6. C. 288-290.
29. Gregori, G.; Burger, W.; Sergo, V. Piezo-spectroscopic analysis of the
residual stress in zirconia-toughened alumina ceramics: the influence of the
tetragonal to monoclinic transformation // Materials Science and Engineering.
1999. T. A271, C. 401-406.
30. Süleyman T., Bülent A., and Mustafa K. Microstructural and Mechanical
Properties of Er2O3-ZrO2 Ceramics with Different Er2O3 Contents // High
Temp. Mater. Proc. 2012. T.31, C. 701–706.
31. Toraya H., Yoshimura M., and Somiya S., Calibration curve for quantitative
analysis of the monoclinic-tetragaonal ZrO2 system by X-ray diffraction // J.
Am. Ceram., Soc. 1984. T. 67, № 6. C. 119-121.
32. De Aza, A.H.; Chevalier, J.; Fantozzi, G. et al., Crack grouth resistance of
alumina, zirconia and zirconia toughened alumina ceramics for joint
prostheses. 2002. C. 937-945.
33. Karihaloo, B.L. Contributions of t-m phase transformation to the toughening
of ZTA // J. Am. Ceram. Soc. 1991. T. 74, C. 1703-1706.
34. Becher, P.F.; Alexander, K.B.; Warmick, W. Influence of ZrO2 grain size and
content on the transformation response in the Al2O3- ZrO2(12% mol CeO2)
system // J. Am. Ceram. Soc. 1993. T. 76, C. 657-663.
35. Kingsley J.J, Patil K.C, Self-propagating combustion synthesis of tetragonal
zirconia – alumina powders // J. Ceram Trans. 1990. T. 12, C. 217-224.
36. Gravie R.C. The occurrence of metastable tetragonal zirconia as a crystalline
effect // J. Phys Chem. 1965. T. 69, C. 1238-1243.
37. Arul Dhas N., Patil K.C. Combustion synthesis and properties of zirconia–
alumina powders // J. Ceram Int. 1994. T. 20, C. 57-66.
38. Kingsley JJ, Patil KC. Self-propagating combustion synthesis of tetragonal
zirconia–alumina powders // Ceram Trans. 1990. T. 12, C. 217- 224.
39. Aruna S.T, Patil K.C. Combustion synthesis and properties of nanostructured
Ceria-Zirconia solid solutions // J. Nanostructure Mater. 1998. T. 10, № 6. C.
955-964.
40. Muthuraman M, Patil KC, Studies on ZrO2:TiO2 system: Synthesis and
properties of ZrTiO4 and Zr5Ti7O24 // Int. J. Self-propagating High-Temp
Synth. 1997. T. 6, C. 83-90.
41. Arul Dhas N., Patil K.C, Combustion synthesis and properties of fine-particle
rare earth metal zirconates, Ln2Zr2O7 // J. Mater Chem. 1993 T. 3, C. 1289-
1294.
42. Heimann RB. Plasma-Spray Coating. VCH Weinheim, New York, Basel,
Cambridge, Tokyo, 1st edition 1996, Wiley-VCH 2nd edition 2008 (in
preparation).
43. Birkby I. and Stevens R. Applications of zirconia ceramics // Key Eng. Mater.
1996. C.122–124.
44. Rush A.J, Beck A.T, Kovacs M, Hollon S.D. Comparative efficacy of
cognitive therapy and pharmacotherapy in the treatment of depressed out-
patients // Cog. Ther Res. 1977. T. 1, C. 17-37.
45. Spiridonov F.M., Popova L.N., and Popilskii R.Y. On the phase relations and
the electrical conductivity in the system ZrO2 – Sc2O3. // J. Solid State Chem.
1970. T. 2, № 3. C. 430 – 438.
46. Jacobson N.S., Copland, E.H., and Kaufman L. Thermodynamic database for
the NdO1.5-YO1.5-YbO1.5-ScO1.5-ZrO2 system. NASA / TM – Center,
2001.
47. Van der Zwan J, Siskens C.A.M. The compaction and mechanical properties
of some spray dried ceramic materials // Powder Technology. 1982. T. 33, №
1. C. 43-54.
48. Deer, Howie and Zussman. Rock Forming Minerals; Single Chain Silicates,
Second Edition, London, The geological society, T. 2A, 1997.
49. Yamanaka B.T., Mori H. The Structure and Polytypes of a-CaSi03
(Pseudowollastonite) // Acta Crystallogr. 1981. T. 37, C. 1010-1017.
50. Yamanaka S. and Hottari M. Exchange of interlayer hydrogen orthophosphate
ions of zirconium bis (hydrogen orthophosphate) dihydrate with phenyl
phosphonate ions // Inorg. Chem. 1981. T. 20. № 6. C.1929–1931.
51. Buerger M. J. Polymerhyism and phase transformations // Fortschr. Miner.
1961 T-. № 1, C.9-24.
52. Warren B.E., and Biscoe J. The crystal structure of the monoclinic pyroxenes
// Crystalline Materials. 1931. T. 80, № 1, -391c.
53. Henmi, C., Kawahara, A., Henmi, K., Kusachi, I., and Tak6uchi, Y. The 3T,
4T and 5T polytypes of wollastonite from Kushiro, Hiroshima Prefecture,
Japan //American Mineralogist. 1983. T.68, C. 156-163.
54. Henmi, C.h., Kusachi, 1., Kawahara, A., Henmi, K.: 7T wollastonite from
Fuka, Okayama Prefecture // J. Mineral. 1978. T. 9, № 3, C. 169 -181.
55. Greenberg, S. A. Calcium silicate hydrate (I) // J. Phys. Chem. 1954. T. 58,
C. 362–367.
56. Белов Н.В., Мамедов Х.С. Кристаллическая структура волластонита //
Докл. АН СССР. 1956. Т. 107. № 3. С. 463-466: табл.: ил.
57. Buerger M. J., Prewitt C. T. The crystal structures of wollastonite and
pectolite // Nat. Acad. Sci. 1961. T. 47, C. 1884-1888.
58. Ohashi Y., Finger L.W., The role of octahedral cations in pyroxenoid crystal
chemistry. I. bustamite, wollastonite, and the pectolite-schizolite-serandite
series // Am. Mineral. 1978. T. 63, С. 274-288.
59. Hexiong Yang and Charles T. Prewitt. On the crystal structure of pseudo
wollastonite (CaSiO3) // Am. Mineral. 1999. Т. 84, С. 929-932.
60. Tolliday J. Crystal structure of β wollastonite. // J. Nature. 1958. T. 182,
C.1012-1013.
61. Trojer F. J. The two crystal structure determinations of CaSiO3 in its
wollastonite-2M (or parawollastonite) modification // J. Z. Kristallogr. 1968.
T. 127, C. 291-308.
62. Henmi K., Matsuda T. Synthesis and properties of regularly interstratified
25Å minerals // J. Clay Sci.1983. T. 6, C.51-66.
63. Henmi, C., Kusachi, I., Kawahara, A., and Henmi, K. 7T I wollastonite from
Fuka, Okayama Prefecture // J. Mineralogical. 1978. T.9, C.169-18l.
64. Aldebert R., Traverse J.P. Structure and ionic mobility of zirconia at high
temperature // J.Am. Ceram. Soc. 1985. T. 68, C. 34-40.
65. Ackermann R.J., Garg S.P., and Rauth E.G., // J. Am. Ceram. Soc. 1977. T.
60, C. 341.
66. Warren B.E., Modell D.I. The structure of vesuvianite Ca10Al4 (Mg,Fe)2
Si9O34(OH)4 // Z Kristallogr. 1931. T. 78, C 422-432.
67. Peacock, M.A. On wollastonite and parawollastonite // Am. Jour. Sci. 1935.
T. 30, C.495-529.
68. Barnick A.W., Mitt K. Wilh. Structural Investigation of Natural Wollastonite
// Inst. Silicate research. 1936. T. 4, № 172. C.207-209.
69. Tolliday J. Crystal structure of β-wollastonite // Nature. 1958. T.182, C.1012-
1013.
70. Jeffery J.W. and Heller L. Preliminary X-ray investigation of pseudo-
wollastonite //Acta Cryst. 1953. T.6, C.807-808.
71. Felix J. Trojer. The crystal structure of parawollastonite // Journal of Solid.
1968. T. 127, C. 291-308.
72. BerryL.G.,BrianMason,Mineralogy:Concepts, descriptions
determinations, 1967. C.162.
73. Andrews, R.W, Wollastonite. Natural Environment Research Council,
Institute of Geological Sciences, Mineral Resources Division, H.M.S.O.,
London. 1970.
74. Hayashi S., Sugai M., Nakagawa Z., Takei T., Kawasake K., Katsuyama T.,
Yasumori A., and Okada K. Preparation of CaSi03 whiskers from alkali halide
fluxes // J. Euro. Ceram. Soc. 2000. T. 20, C. 1099-1103.
75. Snyder N. H. and Koenig J. H. Wollastonite bodies as low-loss dielectrics //
J.Am. Ceram. Soc. 1952. T. 31, № 7. C. 246-247.
76.Yun Y.-H., Yun S.-D., Park H.-R., Lee Y.-K. & Youn Y.-N. Preparation of
β-wollastonite glass-ceramicsv // J. Mater. Syn. Proce. 2002. T. 10, C. 205–
209.
77. Tong J, Ma Y, Jiang M, Effects of the wollastonite fiber modification on the
sliding wear behavior of the UHMWPE composites // Wear. 2003. T. 255, C.
734-741.
78. Low N.M.P, Beaudoin J.J, Mechanical properties and microstructure of high
alumina Cement based binders reinforced with natural wollastonite micro-
fibers // Cement Concrete Res. 1994. T. 24, C. 650-660.
79. Low N.M.P, Beaudoin J.J, Stability of Portland cement-based binders
reinforced with Natural wollastonite micro-fibres // Cement Concrete Res.
1994. T. 24, C.874-884.
80. Vukovich M. Effect of wollastonite substitute in a semivitreous dinnerware
body // J. Am. Ceram. Soc. 1956. T. 39, C. 323.
81. Hayashi S., Otsuka N., Akiyama K., Okada K., Yano T. Preparation of
diopside fine powders by spray pyrolysis and its sinterability // J. Ceram. Soc.
1989. T. 97, C. 742.
82. Siriphannon P., Kameshima Y., Yasumori A., Okada K., Hayashi S.
Comparitive study of the formation of hydroxyapatite in simulated body fluid
under static and flowing systems // J. Biomed. Mater. Res. 2002 T. 61, № 1.
C. 175-85.
83. Aza De P.N., Luklinska Z.B., Anseau M.R., Guitian F., Aza De S.,
Transmission electron microscopy of the interface between bone and
pseudowollastonite implant // J. Dent. 2001. T. 201, № 1. C.33.
84. Liu X.Y., Ding C.X. Study on structure and properties of plasma sprayed
wollastonite coatings // J. Chin. Ceram. Soc. 2002. T. 30, № 1. C 20-25.
85.Lin K.L, Zhai W.Y, Ni S.Y, Chang J., Zeng Y., Qian W.J. Study of the
mechanical property and in vitro biocompatibility of CaSiO3 ceramics // J.
Ceramics International. 2005. T. 31, C. 323–326.
86. Youtao X., Xuanyong L., Chuanxian D., Paul K. Chub. Bioconductivity and
mechanicalpropertiesofplasma-sprayeddicalciumsilicate/zirconia
composite coating // Mater. Sci. Eng. 2005. T. 25, C.509–515.
87. LiH.Y,ChangJ.,Fabricationandcharacterizationofbioactive
wollastonite/PHBV composite scaffolds // Biomaterials. 2004. T. 25, C. 5473-
5480.
88. Li H.Y, Chang J., Preparation and characterization of bioactive and
biodegradable Wollastonite / poly (D, L-lactic acid) composite scaffolds // J.
Mater. Sci. Mater. Med. 2004. T. 15, C. 1089 -1095.
89. Li H.Y, Chang J., In vitro degradation of porous degradable and bioactive
PHBV/wollastonite composite scaffolds // Polym Degrad Stab. 2005. T. 87,
C. 301-307.
90. Li H.Y, Chang J., Preparation, characterization and in vitro release of
gentamicin from PHBV / wollastonite composite microspheres // J Control
Release. 2005. T. 107, C. 463-473.
91. Ye L.Z, Chang J., Ning C.Q, Lin K.L, Fabrication of poly-(DL-lactic
acid)/wollastonite composite films with surface modified β-CaSiO3 particles //
J. Biomaterial. 2008. T. 22, C.465-480.
92. Zhang F.M, Chang J, Lin K.L, Lu J.X. Preparation, mechanical properties and
in vitro degradability of wollastonite/tricalcium phosphate macroporous
scaffolds from nanocomposite powders // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2008. T.
19, C. 167-173.
93. Fattah H. Wollastonite, New Aspects Promise Growth, Industrial Minerals.
1994. C. 21.
94. Chang C.K., Mao D.L., Wu J.S. Characteristics of crystals precipitated in
K.C. Rieger // J. Am. Ceram. Soc. 1995. T. 74, № 6. C. 160-161.
95. Lihua Longa, Faming Zhang, Lei Chenb, Lidong Chena, Jiang Changb.
Preparation and properties of β-CaSiO3/ZrO2 (3Y) nanocomposites // J. Euro
Ceram Soc. 2008. T.28, C. 2883-2887.
96. Shigeo H., Kiyoshi O., and Nozomu O. Preparation of CaSiO3 powders by
coprecipitation method and their sinter ability // Japan. Ceram. Soc. 1991. T.
99, № 12. 1224-1227.
97. Chang C.K., Mao D.L., and Wu J.S. Characteristics of crystals precipitated in
sintered apatite/wollastonite glass ceramics // Ceram. Int. 2000. T. 26, C. 779-
785.
98. Snyder N. H. and Koenig J. H. Wollastonite bodies as low-loss dielectrics //
Am. Ceram. Soc. Bull. 1952. T. 31, C.246-247.
99. Kingery, W. D. Introduction to Ceramics. John Wiley and Sons Inc., New
York. 1976.
100. Hannink, R.H.J. Transformation toughening in zirconia-containing ceramics //
J. Am. Ceram. Soc. 2000. Т. 83, №3, С. 461- 487.
101. КульковС.Н.,БуяковаС.П.Фазовыйсоставиособенности
формированияструктурысистемнаосновестабилизированного
диоксида циркония // Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2, № 1-2.
С.119-132.
102. Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых рентгенограмм. // – М.:
Мир,. 1972. C. 384.
103. Kaya C., Kaya F., Trusty P. A., Boccaccini A. R. and Marsoglu M. On the
toughening mechanisms of SiC platelet-reinforced Al2O3/Y-TZP nano-
ceramic matrix composites // Ceram. Intl. 1999. T. 25, C. 359.
104. Kumar P.M., Borse P., Rohatgi V.K., and Bhoraskar S.V. Synthesis and
structural characterization of nano-crystalline aluminium oxide // Mater.
Chem. and Phys. 1994. T. 36, C.354.
105. Rana R.P., Pratihar S.K., and Bhattacharyya S., Powder processing route and
densification behavior of alumina – high zirconia composites using chloride
precursors // J. Mat. Pro. Tech. 2007. T. 190, C. 350-357.
106. Barrick P., Lodha R., Pyare R., and Agarwal G. N. Zirconia – part II: a review
of nanoparticle synthesis by sol-gel // Indo ceram. 2004. T. 41, C. 7.
107. Snyder R.L., Fiala J., Bunge H.J. Defects and microstructure analysis by
diffraction, H.M. Rietveld, A profile refinement method for nuclear and
magnetic structures, // J. App. Crys. 1969. T. 2, C. 65-711.
108. Young R.A., Wiles D.B. Application of the Rietveld methods for structure
refinement with powder diffraction data // Advances in X-Ray Analysis.
1998. T.24, C. 1-23.
109. Young R.W., The Rietveld method, IUCr monograph on crystallography,
oxford science publishing, 1993.
110. Toraya H. Array type universal profile function for powder pattern fitting // J.
App. Crys. 1986. T. 19, C. 485-491.
111. Hill R.J., Howard C.J. Quantitative phase analysis from neutron powder
diffraction data using the Rietveld method // J. App. Crys. 1987. T. 20, C.
467-474.
112. Bish D.L., Howard S.A., Quantitative phase analysis using the rietveld
method // J. App. Crys. 1988. T. 21, C. 86-91.
113. ASTM Standard C 1198-91. Standard Test Method for Dynamic Young’s
Modulus, Shear Modulus, and Poisson’s Ratio for Advanced Ceramics by
Sonic Resonance. // Annual Book of ASTM Standards. 1993. T. 15 № 01,
Philadelphia, PA.
114. ASTM Standard E 111-8. Standard Test Method for Young’s Modulus,
Tangent Modulus, and Chord Modulus. // Annual Book of ASTM Standards.
1987. T. 3 № 01, Philadelphia, PA.
115. ASTM Standard C 1161-90. Standard Test Method for Flexural Strength of
Advanced Ceramics at Ambient Temperature. // Annual Book of ASTM
Standards. 1993. T. 15 № 01, Philadelphia, PA.
116. ASTM: C1327-99, Standard test method for Vickers indentation hardness of
advanced ceramics. 1999. C.1-8.
117. ASTM: C-1421-99, Standard test method for determination of fracture
toughness of advanced ceramics at ambient temperature, 1999. C.1-32.
118. Suk-Joong L.Kang. Sintering; densification, grain growth, and microstructure.
Elsevier’s science & technology rights department in Oxford, UK, 2005.
119. Edelstein A.S., and Cammarata R.C. Nanomaterials: synthesis, properties and
applications, Institute of Physics Publishing, 1996.
120. Richerson D.W. Modern Ceramic Engineering: Properties, Processing and
Use in Design. 1992.
121. Bragg W.L. The structure of some crystals indicates their diffraction of x-rays
// Proc. Roy. Soc. Lond. A. 1913. T. 89, C. 248-277.
122. Bragg W.H, Crystalline structures as reveal x-rays // Nature. 1914. T. 93, №
2318. C. 124-126.
123. Bragg W.H, X-rays and crystalline structure // Nature. 1914. T. 93, № 2332,
C. 494-498.
124. Coble R. L. and Burke J. E. Sintering in ceramics in progress in ceramic
science // J. E. Burke. 1963. T. 3, C. 197-251.
125. Кульков С.Н., Дуанзуппа Ч.Ч. Структура и свойства спеченной системы
ZrO2(Y2O3) – CaSiO3. // Известия высших учебных заведений. Физика.
2011, №9/2. С. 79 – 81.
126. Duangsupa C., Sergey N. Kulkov., Structure and mechanical properties of
ZrO2 (MgO)–CaSiO3 composites // 7th International Forum on Strategic
Technology (IFOST 2012) Russia, Tomsk, September 18-21, 2012. C. 368-
371.
127. Кульков С.Н., Дуанзупа Ч.Ч., Кульков С.С. Структура и свойства
композитов ZrO2(MgO) – CaSiO3 // Изв. вузов. Физика. 2012. T. 55, №
5/2. C.164-166.
128. Chatchai D., Kulkov S., Panida S., Surat W. Activation energies for
densification and microstructure of ZrO2(3%MgO) – CaSiO3 system. // Polish
Journal of Science. 2020. № 30-1 (30). С. 28-32.
129. КофстадП.Отклонениеотстехиометрии,диффузияи
электропроводность в простых окислах металлов.-М.: Мир, 1975. C. 396.
130. Андриевский Р.А., Спивак И.И. Прочность тугоплавких соединений и
материалов на их основе. -Справ. изд. -Челябинск, Металлургия.
Челябинское отделение, 1989. C. 368.
131. Bodisova K., Sajgalik P., Galusek D., Svancarek P. Two-stage sintering of
alumina with sub micrometer grain size // J. Am. Ceram. Soc. 2006. T. 90, C.
330.
132. Rajeswari K., Rajasekhar A. Reddy, Hareesh U. S., Saha B.P. and Johnson R.
Micro structural control of stabilized zirconia ceramics (8YSZ) through
modified conventional sintering methodologies // Science of Sintering. 2010.
C. 4291-97.
133. Tatsuo Kumagai. Mechanism for Densification of yttria-stabilized tetragonal
zirconia powder by electric current-activated/assisted sintering // Materials
Transactions. 2011. T. 52, №. 11. C. 2098-2105.
134. Satoru Ishihara, Koutarou Akashiro, Tsuneyuki Tanizawa, Norio Furushiro,
Yukichi Umakoshi and Shigenori Hori. Superplastic deformation mechanisms
of alumina zirconia two phase ceramics. materials transactions // JIM. 2000.
T. 41, № 3. C. 376-382.
135. Barkla C.G, Martyn G.H. An x-ray fringe system // Nature. 1913 T. 90, №
2259. C. 647.
136. Knudsen F.P, Dependence of mechanical strength of brittle polycrystalline
specimens on porosity and grain size // J. Am. Ceram. Soc. 1959. T. 42, C.
376-387.
137. Chatchai D., Kulkov S., Suwatchai Ch., Panida S., Surat W. Influence of
temperature on the properties and phase transformations in ZrO2(MgO) –
CaSiO3 system. // Polish Journal of Science. 2020. № 32-1 (32). С. 45-51.
138. КанакиА.В.СтруктураисвойствапорошковZrO2-MgO,
синтезированных в плазме высокочастотного разряда, и керамики на их
основе // Диссертация, Ин-т физики прочности и материаловедения СО
РАН. 2015. С. 131-147.
139. Chatchai D., Kulkov S., Panida S., Suwatchai Ch., Surat W. Effect of CaSiO3
additions on the lattice constants and crystal structure of ZrO2 (3%MgO)
ceramics. // Polish Journal of Science. 2020. № 32-1 (32). С. 39-45.
140. Duangsupa C., Kulkov S.N. Structure and properties of ZrO2 (MgO) –
CaSiO3 ceramics composites. // Journal of Advanced Research in Dynamical
and Control Systems. 2020. Vol. 12. № 4 Special Issue. С. 733-737.
141. Chatchai D., Kulkov S., Surat W., Suwatchai Ch. Effects of sintering
temperature on the densification and compressive strength properties of
ZrO2(3%MgO) – CaSiO3 composites. // Polish Journal of Science. 2020. №
30-1 (30). С. 33-37.