Influence of Ion Treatment Modes on the Physical and Mechanical Properties of Zirconia Ceramics

2021

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1134/s2075113321020179
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Abstract The article considers the influence of the treatment modes with N2+ and Ar+ ions beams on the physical and mechanical properties of zirconia ceramics. Surface modification of zirconia ceramics was performed using two modes of ion treatment—pulsed and continuous. The pulsed mode of treatment with N2+ ions was realized at an accelerating voltage of 250–300 kV, current density j = 150–200 A/cm2, and energy density W = (3.5 and 5) ± 5% J/cm2. The continuous mode of treatment with Ar+ ions was realized at an accelerating voltage of 30 kV and an ion current density of 300 and 500 μA/cm2. The fluence of the Ar+ ion beam varied from 1016 to 1018 cm–2. It is established that the pulsed mode of ion treatment leads to the melting and recrystallization of the surface of ceramics. It is shown that this treatment leads to a violation of the oxygen stoichiometry in ceramics and, as a result, there is an appearance of electrical conductivity in the near-surface layers; the layers of zirconia ceramics become conductive. It is established that the continuous mode of ion treatment does not lead to the melting and recrystallization of the ceramic surface but is accompanied by its slight etching. It is shown that, under the action of continuous ion treatment, the microhardness increases (by 14%). Hardening of the surface layers of ceramics is observed at a depth that exceeds the average projected range of Ar+ ion by 103 times.