Влияние оксида диспрозия на структуру и свойства керамики на основе алюмомагниевой шпинели, изготовленной методом электроимпульсного плазменного спекания

Ибраймов, Раимбек Айдарбекович Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Изучено влияние оксида диспрозия на структуру и свойства керамики на основе алюмомагниевой шпинели, изготовленной методом электроимпульсного плазменного спекания.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 15
1 Обзор литературы …………………………………………………………………………………. 17
1.1 Физико-химические свойства алюмомагниевой шпинели …………………… 17
1.2 Физико-химические свойства оксида диспрозия ………………………………….. 20

1.3 Современные методы изготовления оптической керамики на основе
MgAl2O4 ……………………………………………………………………………………………………………………………….22

2. Материалы, оборудование и методы исследования ……………………………….. 29
2.1 Методика изготовления образцов …………………………………………………………………………29

2.2 Гранулометрический анализ …………………………………………………………………………………..31

2.3 Анализ удельной поверхности …………………………………………………………………………… 313

2.4 Рентгенофазовый анализ …………………………………………………………………………………………34

2.5 Измерение упругопластических свойств ……………………………………………………………36

2.6 Измерение оптических свойств …………………………………………………………………………….37

2.7 Электронная микроскопия ………………………………………………………………………………………38

3. Экспериментальная часть ……………………………………………………………………… 40
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение .. 48
4.1 Оценка коммерческого потенциала исследования ………………………………………….48

4.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………………. 48
4.1.2 SWOT-анализ …………………………………………………………………………….. 51
4.2 Организация и планирование работ …………………………………………………………………….51

4.2.1 Определение трудоёмкости выполнения работ трещиностойкость
образцов …………………………………………………………………………………………….. 51
4.2.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ……………………………….. 57
4.2.3 Расчет затрат на материалы ………………………………………………………… 57
4.2.4 Расчет затрат на оборудование ……………………………………………………. 58
4.2.5 Расчет заработной платы…………………………………………………………….. 58
4.2.6 Расчет затрат на социальный налог …………………………………………….. 59
4.2.7 Расчет затрат на электроэнергию ………………………………………………… 60
4.2.8 Расчет прочих расходов ……………………………………………………………… 61
4.2.9 Расчет общей себестоимости разработки …………………………………….. 61
4.2.10 Расчет прибыли ………………………………………………………………………… 62
4.2.11 Расчет НДС ………………………………………………………………………………. 62
4.2.12 Цена разработки НИР ……………………………………………………………….. 62
4.3 Заключение по разделу…………………………………………………………………………………………….63

5 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 64
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………….65

5.2 Производственная безопасность …………………………………………………………………………..68

5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов…………….. 69
5.2.1.1 Отклонение показателей микроклимата ………………………………… 69
5.2.1.2 Воздействие химических веществ на кожу и верхние
дыхательные пути ……………………………………………………………………………. 70
5.2.1.3 Превышение уровня шума …………………………………………………….. 70
5.2.1.4 Отсутствие или недостаток естественного света ……………………. 71
5.2.1.5 Поражение электрическим током. …………………………………………. 71
5.2.2 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия
опасных и вредных факторов на исследователя …………………………………… 73
5.2.2.1 Отклонение показателей микроклимата ………………………………… 73
5.2.2.2 Воздействие химических веществ на кожу и верхние
дыхательные пути ……………………………………………………………………………. 74
5.2.2.3 Превышение уровня шума …………………………………………………….. 75
5.2.2.4 Отсутствие или недостаток естественного света ……………………. 75
5.2.2.5 Поражение электрическим током ………………………………………….. 76
5.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………………………………….77

5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………….78

5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть в лаборатории при
проведении исследований …………………………………………………………………… 78
5.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС …………………………………….. 79
5.5 Заключение по разделу…………………………………………………………………………………………….81

Заключение ……………………………………………………………………………………………… 82
Список используемой литературы ……………………………………………………………. 83
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 89

Высокоплотная керамика на основе алюмомагниевой шпинели
(MgAl2O4) с субмикронным размером зерен, обладает уникальным
сочетанием, механических, оптически и термических свойств, высокой
температурой плавления, химической и абразивной стойкостью [1, 2]. Она
является перспективным материалом для замены монокристаллов и стекол,
поскольку обладает явно выраженными преимуществами перед последними.
Технологии производства оптически прозрачных керамик лишены основных
недостатков традиционных методов выращивания монокристаллов и
получения стекла, заключающихся в высокой длительности процессов,
необходимости очистки материалов и наличии сложного технологического
оборудования [1-3]. Прозрачные материалы на основе MgAl2O4 находят
применение в авиационной, ракетной и космической технике [3-5], из нее
производят элементы оптических телескопов, пассивной оптики, выводные
окна ультрафиолетовых и инфракрасных лазерных устройств, работающих в
экстремальных условиях [6].
Производят прозрачную керамику несколькими методами, среди
которых наиболее перспективным является метод электроимпульсного
плазменного спекания (Spark plasma sintering, SPS), поскольку он
обеспечивает сохранение исходного фазового состава, структуры и чистоты
материала в процессе компактирования, а продолжительность спекания этим
способом составляет десятки минут, в результате чего рост зёрен минимален,
а их размеры наследуют размеры частиц спекаемых порошков. В процессе
SPS происходит равномерное распределение плотности в объеме спекаемой
керамики относительно традиционных методов изготовления, формируются
совершенные межзеренные границы [1-3, 7, 8].
В последние годы становится создание новых прозрачных
керамических сцинтилляционных материалов и преобразователей излучения
на основе алюмомагниевой шпинели допированной оксидами
редкоземельных элементов, введение определенных концентраций которых
позволит создавать оптические материалы с предсказуемыми оптико-
люминесцентными и упругопластическими свойствами.
В связи с этим, актуальным является изучение влияния оксидов
редкоземельных элементов на структуру и свойства керамики.
В настоящей работе исследовано влияния добавки оксида диспрозия
(0–10 вес. %) на свойства АМШ-керамики, изготовленной методом
электроимпульсного плазменного спекания

В результате выполненной работы были изготовлены высокоплотные
образцы керамики на основе алюмомагниевой шпинели допированной
оксидом диспрозия (от 0,1 до 10 мас. %). Изучено влияние оксида диспрозия
на свойства АМШ-керамики.
Сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что увеличение концентрации Dy2O3 от 0 до 0,1 мас. %
приводит к понижению светопропускания на 12,4% на длине волны
600 нм. Изменение упругопластических свойств керамики
существенно не выходит за пределы доверительного интервала их
определения. Увеличение концентрации Dy2O3 от 0,1 до 10 мас. %
приводит к потере прозрачности керамических образцов.
2. Введение оксида диспрозия (до 10 мас. %) в алюмомагниевую
шпинель приводит к увеличению интенсивности усадки материала в
диапазоне температур от 950 до 1100 °C.
3. Определена оптимальная концентрация допанта Dy2O3 – 0,1 мас. %
позволяющая сохранить приемлемые оптические и
упругопластические свойства керамики.
Результаты, полученные в работе, позволят улучшить качество
производимых в настоящее время керамических материалов на основе
алюмомагниевой шпинели и снизить экономические затраты на их
производство.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Менеджер онлайн в Telegram Написать