Влияние диоксида кремния на стабильность фазового состава и механические свойства керамики на основе диоксида циркония, упрочненной оксидом алюминия

Исследовано влияние концентрации примеси SiO$_{2}$ (в интервале от 0 до 10 mol.%) на стабильность тетрагональной фазы $t$-ZrO$_{2}$ и комплекс механических характеристик (на микро- и макроуровне) ATZ-керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом кальция ($C_{\mathrm{CaO}}$ = 6.5 mol.%), упрочненной оксидом алюминия ($C_{\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3}$ = 5.8 mol.%). Установлено, что введение примеси SiO$_{2}$ (в концентрации $C_{\mathrm{SiO}_{2}}$ = 5 mol.%) приводит к почти двукратному увеличению вязкости разрушения (от $K_{C}$ = 7.05 MPa $\cdot$ m$^{1/2}$ до $K_{C}$ = 12.43 MPa $\cdot$ m$^{1/2}$) при незначительном уменьшении твердости (от $H$ = 12.75 до 10.9 GPa), а также к повышению предела прочности на сжатие (от $\sigma_S$ = 2.44 до 2.73 GPa) и пластичности (относительная деформация при сжатии увеличивается от $\varepsilon$ = 5.3 до 7.3%) исследуемой ATZ-керамики. Показано, что указанные показатели достигнуты за счет снижения стабильности тетрагональной фазы $t$-ZrO$_{2}$.