Ar ekstrūzijas metodi formētas titāna oksīdu keramikas iegūšana, struktūras un īpašību pētījumi

Promocijas darbs veltīts elektrovadošas TiO2-x keramikas iegūšanai un tās īpašību pētīšanai atkarībā no tehnoloģiskajiem procesiem. Literatūras apskatā raksturotas TiO2 īpašības atkarībā no dažādiem parametriem, detalizēti pētot nestehiometrijas veidošanos un tās ietekmi uz elektriskajām īpašībām. Kā arī vienā no nodaļām aplūkots ekstrūzijas process un to ietekmējošie tehnoloģiskie faktori. Eksperimentālā darba pirmajā daļā aprakstīta optimāla ekstrūzijas masu sastāvu izveide, izmantojot TiO2 anatāza pulveri, piedevas (saistvielu, eļļu) un ūdeni. Kā arī veikta nekvalitatīvu produktu reciklēšana – tādā veidā izstrādājot bezatlikumu tehnoloģiju TiO2 keramikas izgatavošanā. Otrajā daļā izstrādāti termiskās apstrādes režīmi, ņemot vērā piedevu sadalīšanās temperatūras diapazonu, kristālisko struktūru maiņu no anatāza uz rutilu, kā arī keramikas saķepināšanas intervālu. Mainot termiskās apstrādes režīmus, iespējams iegūt mikrostruktūru ar dažādu graudu izmēriem un relatīvo blīvumu. Trešajā daļā pētītas elektriskās un termoelektriskās īpašības pēc TiO2 keramikas papildus apstrādes vakuuma apstākļos. Eksperimentālie rezultāti pierāda, ka mainot termiskās apstrādes parametrus, iespējams prognozēt potenciālo materiāla pielietojumu – kā elektrodu vai termoelektrisku materiālu

Effect of Thermal Treatment on Thermoelectric Properties of Extruded TiO2 Ceramics

TiO2 samples were obtained by extrusion process, sintered in air at 1000 °C, 1100 °C, 1200°C and 1300 °C and, afterwards, thermally treated under vacuum conditions at 1250 °C for 1 hour applying two different heating/cooling rates (2 °C/min and 5 °C/min). It was found that thermal treatment conditions substantially affected thermoelectric properties of the samples. Increasing sintering temperature, during the sample thermal treatment in air, the electrical conductivity of the specimens increased, while Seebeck coefficient decreased. With an increase in the heating rate during the vacuum heat treatment of the samples, the electrical conductivity of the samples decreased, while Seebeck coefficient increased

Mikrostruktūras ietekme uz titāna oksīdus saturošas keramikas elektriskajām īpašībām

Mikrostruktūras ietekme uz titāna oksīdus saturošas keramikas elektriskajām īpašībā

Titāna un titāna sakausējumu pārklāšanas metodes implantmateriālu izgatavošanā

Titāna un tā sakausējumi tiek plaši izmantoti zobu implantu izgatavošanā un ortopēdijā, jo tie ir biosaderīgi ar audiem, tiem ir labas mehāniskās īpašības un augsta korozijas pretestība. Taču šie implantmateriāli ir bioinerti, t.i., neveido bioloģisko vai ķīmisko saiti ar dzīvo organismu, tāpēc nepieciešams uzlabot to bioaktivitāti. To panāk, izmantojot dažādas pārklāšanas metodes, piemēram, ar hidroksilapatītu (HAp), bioaktīvo stiklu un titāna dioksīdu (TiO2), kuri ir bioaktīvi pārklājumi. Zinātniskajā literatūrā aprakstītas dažādas pārklāšanas metodes: izsmidzināšana plazmā, jonu implantēšana, elektroforēze un pārklāšana ar lāzera palīdzību. Iepriekšminētajām tehnoloģijām vajadzīgas dārgas un komplicētas iekārtas, savukārt, izmantojot sola-gēla un apdedzināšanas metodes, iespējams iegūt bioaktīvus pārklājumus salīdzinoši vienkāršākos apstākļos

Semiconducting Properties of Titanium Oxide Containing Ceramics

Semiconducting properties of titanium oxide containing ceramic

Synthesis and Characterization of Hydroxyapatite/Polyvinyl Alcohol Nanocomposite Hydrogels

Synthesis of materials that mimic the natural bone have become an objective of many research groups. Mimicking the natural bone composition, where the ratio of inorganic to organic phase is high, still is a challenge. It is well known that hydroxyapatite (HAp) is widely used in hard tissue regeneration due to its biocompatibility, bioactivity and osteoconductive properties. However the poor mechanical properties (brittleness and low plasticity) of HAp biomaterials limit their application1, thus new materials with improved properties are prospected. Introducing a polymer component into the HAp in order to form an organic-inorganic nanocomposite is a method most commonly used to overcome the mechanical weakness of HAp

The Influence of Extrusion Process on the Microstructure of Ceramic Obtained

Titanium dioxide ceramic powder with the average particle size of 200 nm was used for the preparation of ceramic rods. Industrial scale equipment was used to perform the preparation of extrusion mass and extrusion. Microstructure of samples before sintering and after sintering in different temperatures was investigated. In current research sintering temperatures from 1100 °C up to 1450 °C was used. Results obtained showed that the microstructure of the samples after sintering depends on the mass preparation and extrusion parameters. At low temperatures sintered samples exhibit different microstructure and porosity in the inner and outer part of the samples. Scanning electron microscopy, high temperature microscope and X-ray diffraction was used for the characterisation of the samples obtained. The changes in density and microstructure after sintering was investigated and related to the extrusion process parameters