Многофазные литийсодержащие керамики на основе Li2TiO3, Li2ZrO3, Li2MoO4: синтез, структура и упрочнение

Аннотация

Исследовано влияние формирования двух- и трехфазных литийсодержащих керамик на основе Li₂TiO₃, Li₂ZrO₃ и Li₂MoO₄ на их структурные и механические свойства в контексте применения в системах размножения трития. Целью исследования являлась оценка возможностей повышения механической устойчивости литийсодержащих керамик за счёт управления фазовым составом и реализации механизмов межфазного упрочнения.

Многофазные керамики получены методом механохимического твердофазного синтеза с последующей термической обработкой при 700°C. Фазовый состав и степень кристалличности образцов анализировались методом рентгеновской дифракции, а механические свойства оценивались методом оценки устойчивости к однократному сжатию. Показано, что используемый метод обеспечивает формирование керамик с высокой степенью кристалличности и стабильным фазовым составом.

Установлено, что варьирование соотношения фаз повышает критическую нагрузку разрушения при однократном сжатии двухфазных керамик более чем в 1.5 раза по сравнению с однофазными, а введение Li₂MoO₄ обеспечивает дополнительное увеличение этого параметра для трехфазных керамик (до 1.5–1.6 раза относительно двухфазных материалов). Полученные результаты демонстрируют потенциал применения многофазных литийсодержащих керамик для использования в бланкетных системах термоядерных реакторов.