Влияние протонного и нейтронного облучения на агрегатно- и дисперсно-упрочненную структуру ZTA композитной керамики

Abstract

В работе представлены результаты исследования влияния облучения протонами и нейтронами на агрегатно- и дисперсно-упрочненную структуру композитной керамики состава α-Al2O3 + n% YSZ (ZrO2+3мол.%Y2O3) (ZTA) (n = 0, 1, 5, 10, 15 вес.%), полученную в результате обработки компактов высоким гидростатическим давлением (ВГД) (300 и 700 МПа). Доза облучения для протонов с энергией 2 МэВ составила (Dp) = 1⋅10 17 ед/см2, а для нейтронов с энергией 4.5 МэВ (Dn) = 2⋅10 12 ед/см2. Исследование структуры керамических композитов методом СЭМ показало образование дефектов в структуре ZTA керамики при облучении в зависимости от ВГД и содержания YSZ. Также методом СЭМ зафиксирован эффект дробления зерен YSZ в керамике с агрегатно-упрочненной структурой под действием облучения протонами и нейтронами, заключающийся в значительном уменьшении среднего размера зерен наполнителя алюмоциркониевой матрицы. В ходе исследования установлено, что эффект дробления зерен в материале наблюдается только в отношении частиц YSZ и не наблюдается в отношении зерен α-Al2O3, что может быть связано с особенностями строения кристаллических решеток α-Al2O3 и t-ZrO2