Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it
Nanocrystalline powder of ZrO₂ (5 % Y₂O₃, 3 % CeO₂) has been synthesized. The powder is developed for manufacture of ceramic implants for bone surgery. Physico-chemical properties of the powder and its radioactivity have been examined. It is shown that the proposed technology allows to produce the n...
Gespeichert in:
Datum: | 2014 |
---|---|
Hauptverfasser: | , , , , , , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | English |
Veröffentlicht: |
НТК «Інститут монокристалів» НАН України
2014
|
Schriftenreihe: | Functional Materials |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120494 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it / A.V. Shevchenko, V.V. Lashneva, V.A. Dubok, E.V. Dudnik, V.V. Tsukrenko, A.K. Ruban, V.V. Trishin, I.A. Malyuk // Functional Materials. — 2014. — Т. 21, № 4. — С. 476-481. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-120494 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1204942017-06-13T03:04:12Z Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it Shevchenko, A.V. Lashneva, V.V. Dubok, V.A. Dudnik, E.V. Tsukrenko, V.V. Ruban, A.K. Trishin, V.V. Malyuk, I.A. Technology Nanocrystalline powder of ZrO₂ (5 % Y₂O₃, 3 % CeO₂) has been synthesized. The powder is developed for manufacture of ceramic implants for bone surgery. Physico-chemical properties of the powder and its radioactivity have been examined. It is shown that the proposed technology allows to produce the nanocrystalline ZrO₂ based powder of high chemical purity and high activity for sintering. Ceramics made of the powder provides the high reliability and assures long term service in the aggressive environment of a living organism. The specific radioactivity of the powder is (1.3 ± 0.4) Bq/kg and is caused by the presence in the powder of natural radionuclide ²²⁶Ra. Radioactivity of the synthesized powder is more than 100 times below the norm accepted by the international standards for ceramic materials based on T-ZrO₂ for surgical implants. 2014 Article Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it / A.V. Shevchenko, V.V. Lashneva, V.A. Dubok, E.V. Dudnik, V.V. Tsukrenko, A.K. Ruban, V.V. Trishin, I.A. Malyuk // Functional Materials. — 2014. — Т. 21, № 4. — С. 476-481. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. 1027-5495 DOI: dx.doi.org/10.15407/fm21.04.476 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120494 en Functional Materials НТК «Інститут монокристалів» НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
English |
topic |
Technology Technology |
spellingShingle |
Technology Technology Shevchenko, A.V. Lashneva, V.V. Dubok, V.A. Dudnik, E.V. Tsukrenko, V.V. Ruban, A.K. Trishin, V.V. Malyuk, I.A. Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it Functional Materials |
description |
Nanocrystalline powder of ZrO₂ (5 % Y₂O₃, 3 % CeO₂) has been synthesized. The powder is developed for manufacture of ceramic implants for bone surgery. Physico-chemical properties of the powder and its radioactivity have been examined. It is shown that the proposed technology allows to produce the nanocrystalline ZrO₂ based powder of high chemical purity and high activity for sintering. Ceramics made of the powder provides the high reliability and assures long term service in the aggressive environment of a living organism. The specific radioactivity of the powder is (1.3 ± 0.4) Bq/kg and is caused by the presence in the powder of natural radionuclide ²²⁶Ra. Radioactivity of the synthesized powder is more than 100 times below the norm accepted by the international standards for ceramic materials based on T-ZrO₂ for surgical implants. |
format |
Article |
author |
Shevchenko, A.V. Lashneva, V.V. Dubok, V.A. Dudnik, E.V. Tsukrenko, V.V. Ruban, A.K. Trishin, V.V. Malyuk, I.A. |
author_facet |
Shevchenko, A.V. Lashneva, V.V. Dubok, V.A. Dudnik, E.V. Tsukrenko, V.V. Ruban, A.K. Trishin, V.V. Malyuk, I.A. |
author_sort |
Shevchenko, A.V. |
title |
Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it |
title_short |
Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it |
title_full |
Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it |
title_fullStr |
Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it |
title_full_unstemmed |
Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it |
title_sort |
synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it |
publisher |
НТК «Інститут монокристалів» НАН України |
publishDate |
2014 |
topic_facet |
Technology |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120494 |
citation_txt |
Synthesis of nanocrystalline zirconia-based powder for surgery implants and study of radionuclides content in it / A.V. Shevchenko, V.V. Lashneva, V.A. Dubok, E.V. Dudnik, V.V. Tsukrenko, A.K. Ruban, V.V. Trishin, I.A. Malyuk // Functional Materials. — 2014. — Т. 21, № 4. — С. 476-481. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. |
series |
Functional Materials |
work_keys_str_mv |
AT shevchenkoav synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit AT lashnevavv synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit AT dubokva synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit AT dudnikev synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit AT tsukrenkovv synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit AT rubanak synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit AT trishinvv synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit AT malyukia synthesisofnanocrystallinezirconiabasedpowderforsurgeryimplantsandstudyofradionuclidescontentinit |
first_indexed |
2025-07-08T17:58:39Z |
last_indexed |
2025-07-08T17:58:39Z |
_version_ |
1837102553195610112 |
fulltext |
���������
� ���
���������� ���
���������
�
���� �
� ������� �������� ��� �����
�
����
��
�����
����� �� ��
�����������
��
��������� ���
���������
�������� �
�������
��
�
���������
�����������
�
����������
�
��������
��
�������� ��� ����� �� �� ��� ����� ��� �� � �������� ���� ��
�� ��� �� � �� ������ � � �!
�!
���
��� ����� "�#$" �
� ������
�
�������� ��� ���� �� % � ���
� �������� ���� �� �� ��� �� � �� ������ �
&' ����� �
�� "�#$" �
� ������
�������� �
� �
����
�������
�����
����
� �� ZrO2 �� � Y2O3� � � CeO2� �� �
� ��
�
��
�� ��
����
� � �
�
���
� ��� ��� ���
�
�� �
����� ������
��� ���
�!
��� "�� ���#
��
����� ����
�
�
��
�
����
� ��� �
�������
���
� ���
�
�
$����
�� %
� ����
��
�
�����
�
������!� �����
� ���� �
�
�������
�����
ZrO2 ��
� ����
� ��
��!� ��
����� � ��
� ��� ��!� ��
���
� ��� ��
���!� &
����� ���
��
�
����
�
������
�
��!� �
�������
� ��� � �
���!
��
����
��
�
�!!�
��
�������
�
�� � �����! ��!��� �� ��
�
����� �������
���
� ��
�
����
� � �'��±(�)� *+,-! ��� �
��
� ��
�
��
��
��
�
����
� �� ��
��� ������ ����
226Ra� .������
���
� ��
�
��
�
��
� ����
� � ���
��� '((
��
�
���
�
���� ���
�
� ��
�
��
���
�����
������ ��� �
����� ��
���� ��
� �� �����
�
��� �!���� ������
�
/012340567816 1816950:28;;0�3:90< =656�69 ZrO2 �� � Y2O3� � � CeO2�� >656�69
=53�18418�31 �;? 04�6267;310? 9358@0�3:90A 0@=;8128267 �;? 96:216< A05B5�00� C:#
:;3�6781D E04096#A0@0�3:903 :76<:278 =656�98 0 3�6 58�068920716:2�� >6984816� �26
0:=6;�4678118? 23A16;6�0? =6476;?32 =6;B�82� 1816950:28;;0�3:90< =656�69 18 6:#
1673 ZrO2 7D:696< A0@0�3:96< �0:262D 0 7D:696< 8920716:20 =50 :=398100� F358@0#
98� 04�6267;3118? 04 G26�6 =656�98� 6H3:=3�07832 7D:69B� 18�3I16:2� 0 @16�6;3210<
:569 :;BIHD 7 8�53::0716< :53�3 I076�6 65�8104@8� J�3;�18? 58�068920716:2� :0123#
405678116�6 =656�98 58718 �'��±(�)� K9,9� 0 6HB:;67;318 =50:B2:2703@ 7 13@ =5056�#
16�6 58�061B9;0�8 226Ra� L898? 58�068920716:2� H6;33 �3@ 7 '(( 584 10I3 165@D�
�6=B:20@6< @3I�B1856�1D@0 :281�8528@0 �;? 9358@0�3:90A @823508;67 18 6:1673
�����
�
�;? A05B5�0�3:90A 0@=;8128267�
������ ���
�����
��� � � � �
� �� �� �� ��
���� ���
��� �
� �����������
���
������� � � �
������� ������ ���� ��
���� � �� ��� �����������
�����
����
������� �
����������
�����������
�������
�
����������
�����
����
/0123467816 1816950:28;��10< =656�69 ZrO2 �� � Y2O3� � � CeO2�� >656�69 =50418#
�310< �;? 70�6267;311? 9358@��10A �@=;81282�7 �;? 9�:29676M A�5B5��M� N6:;��I316 E�40#
96#A�@��1� 7;8:2076:2� =656�9B 28 <6�6 58��6892071�:2�� >6984816� O6 23A16;6��?� ?9B
48:26:B78;0� �6476;?P 6250@B7820 1816950:28;��10< =656�69 18 6:167� ZrO2 70:696M
A�@��16M �0:2620 28 70:696M 8920716:2� =50 :=�9811�� F358@�98 4 ��6�6 =656�9B 48H34=3�BP
70:69B 18��<1�:2� � H8�8265��10< 235@�1 39:=;B828��M B 8�53:0716@B :353�670O� I076�6
65�81�4@B� >026@8 58��6892071�:2� :0123467816�6 =656�9B :2816702� �'��±(�)� K9,9� �
6HB@67;318 18?71�:2� 7 1�6@B =5056�1�6�6 58��61B9;��B 226Ra� L898 58��6892071�:2�
H�;�� 1�I 7 '(( 584�7 10I�3 165@0� ?98 =50<1?28 @�I1856�10@0 :281�8528@0 �;?
9358@��10A @8235�8;�7 18 6:167� �����
�
�;? AQ5B5���10A �@=;81282�7�
R ��
����� S�
���� T'� ���) �T(')� U T(') V W�& X%�
�
��� W��!�
&��
�� X
��� � !"#�$!%& '%#()�%&*
��
�
+,-�
�� �����
�����
������� �� ��
� ����
���� ��
����
�ZrO2� � � ���� ��� ������� �������� �
� ���
����� ������� ���������
� ��� �
�����
��
��
�
� ��� ��
������ � ���� ��
�
�����
��� �������� ������� � ������ �� ��������
������ � ��� ����� � ��
��
���� �������
�������� �
����� � ���� ��� �
��
�
� ���
� ������ ���� ��� ���
� ��� �� � ��������
��� �������� � ������ � �� �� ����� ����
���
����� ��� �������
�
�� �
��
���� ���
����� ������� � ��� � ��� � ��
�� � ���
����� ���� �
� !
��� ���
���� ������
���� ��� �� ����� ��� �����
�����
� � ����
���
����� � ����� ���������� �
�� "#$�
%��� �������
� ��� ZrO2 �� �� �������
��� �������� ��� �
������ ���� ��� � �����
���
� ����
� ��� ������
��� ����
��� �T–
ZrO2� ���
�
�
������ ��� � �M–ZrO2� "&$�
'�
�� ����
� ��� �
� �������� �� ��
�
ZrO2 ��� ����� � ������� ��� ��������
�
����� ������ �
����
��� ��������� ���
������� �� ��� ������
��� ��� � �� &() �
�� *
�������
���� �Y–TZP�� +�� � ��������
���� ���� ����� �������� ��� ��� ����� �
�����
� �������� ������� � ≥ #,-- ./��
")� 0$� %
������ ��� ���
�� ������� �����
��� ����� ����
������� ��� ���
����
�������� �� ��� ����� �
�
���� ���
�����
���������� ��� � ��� � �������� �
����� �
�������� ���
���� ��
������ �
+
��
���� ������� ������� ��� Y–TZP
������� ���� �
��
���
� ZrO2 �) �
�� *
Y2O3� � ������ � �� ����� ������������� ��
���� ���������� ��� �� ������ ��
������ � 1�
����������� �� �������� ������� � 2--(
#&-- ./�� �
���� ��� ������� 3
&--- ./� ��� ��� �������� �
����� �
��
3 2(#- ./�⋅���� ",$�
%
������ ���
������
��� �����������
�
��� ������� ����
� ��� �������� � �
�
����������� ����� +�� � ��� �
��� ����
���� ��� ����� � �
���� �
�����
� ���� �
����� ������
��� ��� � �� ��� ������� ZrO2
�) �
�� * Y2O3��
� ���
�� ����� ������
���� ��� ���� ������� ���������� ���
�
��� �������� ����
� ���
���� ����� ��� �
���� ��������
� T–ZrO2 ��� ������� �
��
�� �
�
� ����������� ���������
�
� ���
���������� ��
������ �4�����4� �� �����
��� �
��
��� �����
����� � � ���������
�
���� ��� ����� ��� �����
����� ��������
��� ��� � ���� �
�����
� T–ZrO2 → M–ZrO2
�� ��� ������ �����
� ��� ������� � +��
��
�� � ���
������� �� ������ � �� �
��
��� ���
���������
� ����
����5 � �����
�� ���� ���� �
��� ������ �� ������
�
����� � ������ �
� ����� ������
����
�
� ��� ���������� ��
������ ��� ����������
�
��� ������� �� ������
� "6� 7$� +�� ����
�
���
� � � �
��
� ��� �
� �� ������
�
� ZrO2�������� ���
��� ����
� ��� ���
!
��� "8$�
'� 9���� ����� 1� ������ �
� /�
����
�
.������� ������ :' ; �
��
���� �������
������� ��� ��� ������� ��������
� ZrO2–
Y2O3–CeO2 � ��� �� ���� ��
�
���
������ ����
��� �
��� ���� �������
����
�0�,(,�0 *� ��� ������ ��
���� �&() *�
������� ������ * �� ������� "2$� ������ ���
���� � �
���
��� ��� ��
�
�������� �����
����� ������� �� ��
� ����
��� ���������
���� ����� �
� �������� �
����� �� �
&- ./�⋅����� ��� �� � ������ �
� ������ �
� ������� ��
�������� ",$�
<�� �
�
!
��� ZrO2 ����������
� ���� ���
���� ��� ������ ��� �����
��� �������� ��
���� ��������
������ ����
�������� ���
����
��� ��� � �������� �� ��� ����� �����
�
������ 9������� �������
� ��� ��������
� �
� �� ���� 6-- ./�� ��� ��� 3 ��
��
6�- �=���� �� ������� ����� ��� 3 �� ����
-�0 µ�� ��� ��� � �
��
���
� 3 T–ZrO2� �
��
����
� M–ZrO2 3 �
� �
�� ���� ) *� >���
� ��� ������� �� � �
������ 5�
� ���� ���
���� �
������� ������ �
���������� 4������
���4� ����� � ��������� � �� ���
� �� ���
����
� ������
�
� ��� ��
��� � � � � �
��
������� �
��� ���� �� ��� ������
� ����
���� ������� ������� ��� CoCrMo ���
� 3
��� ���� �������� �
� ����
� ��� �
����
��� ��
��� � �
/������ ��� �������� �
��
���� ��� ���
���
��� ������� � ����
����
�����
����
����� � ����� ���� ��
� ������� ����
�
�ZrSiO4� ��� ����������� �ZrO2�� �� ����
�
����� �� ;5����� ��� ���5�� ����� �� ���
�
��� ����� '� ������ ���
��� '����� "#-$�
+�� ���� ��������� �� ��� � ������� ���
������� �� ��� ��������� ������ ��
�� ����
����� ��������� ���� ����� ������� � ��
�
����� �������� ���
���� � 1�
�� ���
�
�� ���������
� ����
������� ��� � ����
���� �# *�� ��
���� �-�&�� �� ��� ��
���
��� ���� ��� �
����� ��� ����
� ��� ����
�������� �� ���� ���5 ����
�������� "##$� +
��
���� ���� ������ ����
��� ��� ����
����
��� ��� ��� �������� � ��!����� �
�
��
���� ��
�� �
� ����������
� ��
� �������
��� � � ���� � ��� ����
�������� �� � ���� �
���� ���� � ����
� ����
������� ������ ��
��� ����� ��
����� 9�������
��� ��� ��������
��� �������� �� ��� ZrO2������� 3 Y2O3
��� CeO2 ��� ��
�
����� ����
������ �����
����� ��������� ��
�
�� �
+��
�!���
� ��� ��� ��� �
�5 ��� ���
��� �
� ����������� ���
��� ������� ����
.�/�01(2"1(!3$ (# %&� 4 05!#1(*�* $6 !%!$")5*#%&&�!( ���
� !"#�$!%& '%#()�%&*
��
�
+,-� ���
�
��� �
���� ���� �
��
���
�
� 2& *
ZrO2 ? , * Y2O3 ? ) * CeO2 ��� ����
�
����
������� �
����� �� ���
� ��������� �� ����� �
' ������� �������� �� � �� ����
����
�1@�
�����
���� 8 ����� �ZrOCl2⋅8H2O�� +;
6�-2�)677�70 4A���
����
�����
���� 8�
�B��
� 4 ���� �� ��� ���� C� ����� ���
/�
�����
� D������� � 4A���
����4�
<����
�������� 5� ;5����� E ������� ���
����� 6������ �Y(NO3)3⋅6H2O� +; 6�-2�0676�
78 4F������ ������� 6������4 �
����� GG�
4%�� ���� 4� H���5��� ;5�����E I����� ���
����� 6��B��
� �Ce(NO3)3⋅6H2O�� +; 6�-2�
0-8#�80 4������ �###� ������� 6��B��
�
������� �###� ��������� ���� �
� ����� � 4
�
���� /D 4 ���4� H���5��� ;5�����E �� �
������ ����� JK + 67-2�7& 4<� ������ ������
����������
� 4� 1/. :' ;E ����
���
���
���� �HCl� JK + )##8 4%���
���
��� �����
����������
� � ����������/�
�����
� D�����
��� � 4'����� 4� H���� ;5�����E �
��
���
���
�
� �CH3CH(OH)CH3�� ����������/�
����
��
� D������� � 4'����� 4� H���� ;5������
C������ ������ �
��� �
���� �
��� ���5
4'��������� �����4�
+�� ���
��� ������� �
����
� �������
�
��
���
� ���� ���� �������� �� ��
���� � 9�� �� �� ���� ����������� ����
���
� �� ���� ������ ��� ���
��� ������� �
��
���
� M–ZrO2 �� ����� ����� ��� ����
���
��� ������
�������� ��� �������
��������� Y2O3 ��� CeO2 ���� ������
������ �� ��� �
�������
� �� ��� ��
��
�
����� �
� ��������� ���
��� ������� T–ZrO2
��� �������
� ����
������� ����
� ���
������
�������� ��
�� ��� ���
� �
��
�
���� ��� ������������ ������ �
� ��������
�
���� ���� �
����� �
��
���
� ��� �
��
��
���� �� ��� ��� "#&� #)$�
9
� ����
������� ��������� �%++� ��
������ ������ ��� ������� �B��
�
����
�
� ����
����
�����
���� ���� �
���������
�
� ZrO2 8, �=� �� �������� �� ��
�����
��� ���������� ��
���
� ����
����
�����
�
���� �� �
����� �� ������ ����� �� �
� ����
������� ����� �
������ ��
����
�
� ���
���� +�� �� ������
����
� �� �
��� �
��� �
� ������������ ��������� ��� ������
���
� �
���� ������� �
� ������� �� ����
��������
� #- °� �
� �� ��� � &- �� '����
�������� ������ ����� � �����������
� ���
��
���� ��������� �� �
����� ���
���
��
� �� �������� ��
� ��� ���
�� ���
������ �� � ���
���
�� ���
������ %���
�����
��� ��������� �� �������
�� �� ��������
����
� #7- °� �
� 6 �� +�� � ��� �
�
�
���� ����� ��� %++ �� �
���� ���
�
��� ���5�� ��� ��
��������� � ����� �����
��� ����������� �
�����
�� +�� �� ������
����������� �� �������� ��
� ��� �
����
��B�
�� �� ��� ���������� ��� � ���� ����
�
���
��� ���� ��% L &� ��� ���� ���� �� ������
����� ��% ≈ 7� ��� ����� �� ��� �
� ����
�������� �� ��� ���
��
��� �������
� �� �
������ ����� ���� �
��
��� ���
�
� �87�2 *
�
��
��� ���
�
���
9
� ������������
�
� ��� ���������� ���
������ ��� ��� �
����
� M–ZrO2 �� ���
��������� ���� ��� �B��
�
����
�
� ���
B����� ��
���
� ������� ��� ������ ���
����� � +�� �� ������ ������� ��
�
�������� ��� �
�
������� �
� & � �� �
��������� ���� ��
����� �� ��� <� ��� <��
��������
� 1/. :' ; ���� �������� ���
������� �
��� ����
� ����
��� ������� ��
���B�����
� &--()-- ���� +��� ��� ��
�� ���� ������ ���
� �
������ ���������
������ ���
�������� ������� ��� �������� �
�
& �
�� �� ��� �� 6-- °�� +
������� ����� �
�� ������
� ����� ���
� ��� ����
���
��
��� � ����� ���
������� �� �
� ��� �
��
��� �������� ���� ���� ��� ����������� ��
��� ������� �� � ������� ��
� &- �
&-- °�
�� ������ �� �� � ���� �
� ��������� # °�=����
+�� ������� ������ � �� �
��� ����� ��������
��
� ����������� �������
�� ������������
'���� �
������� �
����� ��� �
���� ��
�
��� �
������ ���� ��� ������� �
���
�
� ������������
/�� ��
��������� ��
������
� ��� ���
��� ���� �
���� ���� ������ �� ��� ������
��� ����� � � ��
��� ��� �
� �����
������
M���� ���������
� ��� ������
� ����
�
���
������� � M���� ����� ���� ����
����
���� <CK:�#�, �CuKα �������
�� �������
���� #(0 °�=����� ���
� ��� ������� ������
��� �� ���������� �� ��� ������� �
������
D�����
� ����
�
��� ����� ���� ����
�
���� ���� ������� M�,-� +�� �������
������ ���� �� ���������� �� ��� ����
�
� ����
��� ��
����
� �� ��� ��B��� ����
�
��� ����������� �ND+��
C���
�������� �� ���� ������� �� �����
����� ��� ���� ��
����
� ������ ����
��
����� ���� � ������ �����
����� �
��
���� ���� �':NDCC'� ' � ����� �
�
���� ��� ����� ���� ����
��� �
���� ���
��� �� � �� �������� #-- ��
�� ���
���
'��
����� �
M���� ��� ������
� ����
�
�
��� ��� ������� �� ��� ��� �
����
��
����� �� ����
������� ��������� �
��
� �
� �
�
������ ����
���� ��
���� ����
������� ������ ���� 3 28�& ��=� ���
.�/�01(2"1(!3$ (# %&� 4 05!#1(*�* $6 !%!$")5*#%&&�!( ���
��7 � !"#�$!%& '%#()�%&*
��
�
+,-�
����
������ ��� ��� 3 )�7, �=���� +��
�
���� �
� � �
� ����
������ ����
�������� ����� ��� ��� ��
� &�# µ� �
7�, µ�� '������ ���
� ��� �
���� �������
�������� � ��
�� ## �� �9��� #��
'���� ������
�������� ��� �������
���������
� ��� ������� ��� M–ZrO2 �
��
��� ���� ������� ��� ������ �������
���
��
� ��� ����
��� �
���� �
��� ����
����
� ������� ��� ������ �� ��
������ '��
�
����� �
��� ��� �������� ��� ��
���
��� �
� �����
����� ������� ��� �
�����
� ���� �
��
���� �ZrO2� Y2O3� CeO2� ��
��� ����� ���� ZrO2 �Y2O3� CeO2� �
����
� �
� �� ���� 22 *� +�� �
�����
�
Y2O3 ≈ ,�- *E CeO2 ≈ )�- *� +�� �
��� �
��
����
�
���� ��������� �Al2O3� SiO2� CaO�
MgO� Na2O� Fe2O3� �
� �
� ������ # *�
N� ��� ��� � �
��
���
� ��� �
���� � �
�������
� ��
�
������������� ZrO2 �
���
������
� O ���� ����� ����� �F–ZrO2� ���
������
��� �T–ZrO2�� /���
������ ��� ���
�
��� �
���� � ,�,6 �=���� ������� ������
3 20�, ��=�� +�� ���
� ��� �
���� ���
��
������ � ,(#- µ�� ����
�� ����
��
����� ����� ���� ��� ���
� #,(&- µ�� +��
������� ���
� ��� ������� �������� �
#& ��� +�� ��������
� ��� �
���� �����
������
�������� ��������� ��� ���������
�
�� 6-- °� � �
�� �� 9��� &�
C���
������ ��� ������ �����
������
����� ���������� �� ��� ����� ���� ����
�
��� �
���� ����� ��� �������&&6 �226Ra�
������� ����
������� ���� � ������� ��������
�#�)- ? -�0-� NB=5�� '�������
�
���� ���
��
������� � �� ����������� ��������&)8
�238U�� ��� ��
�����&)& �232Th� � ���
�
�� �������
� ��� ����
��� �������� �
�� ����
�����
+�� ��� ����� ���� ������ ���� ����� ���
��
������� ���������
� ����
����
�����
�
����
����
� ��� ���
��� ������� ����
����
���� �
����
� �
�
������ ����
��� M–ZrO2
�� ��
������ +�� ������� �������� ��� ���
��
������ �� ��� �
���� ��� �
������
'���� ������
�������� ��� �������
���������
� ��� M–ZrO2 �
���� �������
����
����
�
� ������� ��� ������ ���
����� ��� �
����� �
��
� ��� ������� ����
����� ��� ����
������ � ��� ���
� ���
������� �������� �� ��� ����� ���� �
����
�������� �� ��������� ��� ��� � �
� ���
����� M–ZrO2 �
���� ����� ����
�������
����� � � %
������ ��� ����
������ ���
������ � �� �
,(#- µ� ��� ��� �������
����
������
� #,(&- µ� ���
� ������
������� ������ ���� ������� ������ � ��
�
28�& ��=� �
20�, ��=�� ����
������ ����
��� ������ � ��
� )�7, �=��� �
,�,6 �=���� /�� � �
��
���
�
� ��� �
���
�
���� �
� � �
� � �������
� ��
���� �
����� �
������������� �
��������
�
�
ZrO2� <����� ��� �� �B���� ��������
�
������� ����
� ��� �
���� ��� ������
���
����
��� � �
�����
; ��� ��� ����
������� ���������
� ����
�
����
�����
����
����
� �� �� �������
��� �
�
������ ����
��� �
���� ���� 4
��4
����
������ ����� ��
� ������� ��������
��
� �� 6-- °� �
�
� �
�� ���� ���������
� ��� ���
��� ������� �������� � ��� �� ���
�� �� ��� ��
5�� ������ ��� ���� +�� ����
�
��� �
���� ����� ���� �� ��� ����
�
�
� �
� ��B���� ������
��� �������� ��� ���
���� ���� �������� �
� �������� ������ ��
�
�
���� �
�����
+�� �� ���
� ��� �������� ��� �������
������� ������ ���� ��� ��
����� �
����
�
� � �
� ZrO2 �, * Y2O3� ) * CeO2� ���
�� ���� �������� ������� ���� �
�����
�
��� ���� �
��
���� �ZrO2� Y2O3� CeO2�
�
��� �
����� �
��� ���������� ������ +��
���� ������
� ��� �
���� �� �������� ���
R�!� '� W
� �
�
�� M–ZrO2 �������
�����
����
� ��
���
� �� �����
�
����
�
�
�
�
�� ������ �
�� ��
R�!� T� W
� �
�
��
�
��
�
��
� ����
�
ZrO2 �� � Y2O3� � � CeO2� ��
� �
�
�
�
#
�
�
� ���! T � �
Y(( °&�
.�/�01(2"1(!3$ (# %&� 4 05!#1(*�* $6 !%!$")5*#%&&�!( ���
� !"#�$!%& '%#()�%&*
��
�
+,-� ��8
�
����������
�
� ����
����
�����
����
�B��
�
����
� ��
� ��� � ������
���
�� ��������
�� ��� ���� �
�����
� �� � �����
�� ��� �
� ����������� ��
� ��
�� #- °���
<����� ��� ��
�� ��� �
�
� ��
�����
��� ������
����� ��������� ���� �
��������
����� ����� �� �������� �� ���������
��
+�� �� ��������� �
������ �� ��� ������
���� �
���� ��� �
�����
� ��� ���������
� SiO2� Cr2O3� Al2O3� Na2O� Fe2O3� CaO�
���
���� � ��������� ����
������� � >� ��
���
� M–ZrO2 ������������ ��
����� ������
����
�� � � ��� � ���� ����
���
��� ���� ��% L &�
��� ���� �� ������ ����� ��% ≈ 7� ���
� �
����� ��� �����������
��
� ���������
��
���� �� ��� � ��B��� �Fe+3� Al+3� Cr+3� Na+
������ <�����
� ��� ����������� �� ��� ���
��
�
��� �������
� �� ������ ����� ���� �
��
�
��� ���
�
� �87�2 * �
��
��� ���
�
�� ���
�
���� �
���
�� ��� ��������� ��
���
�
H2O� +�� ������� �
�����
�
� ��� ����
����
������ � ������ ��� ��������
� ���
��
������ ��� �� �������
�� ������ � �
�
�
�� ��� ���
� M–ZrO2 �
����� ��� ��
��
�
���� ��� ������ �
� ��� ���
� ����� �
��
���� ����
� ��� �
���� �� ��� ����
N� ��� �����
��� ��
�� �� ��5� ����� ���
���� �
� �
�� ��� �� ��� �
������ ���
���� �
� �
�� �
�
�� ��� ��� ��� ��� ���
��
������
� B������ ��� �����������
� ���
����� ����
� ��� �
�����
1�����������
�
� ��� ���������� ��������
�� ��� ���� ������ ���
��� ������� �
����
�
M–ZrO2 �� ��
�
���� �������� �� � ������
���� ���� ���� ��
���� � ����
�� �� ������
��
�
� Y2O3 ��� CeO2 �� ���
����� �� ���
�
����
� ��� �
����� ���� ����
�� ��������
��� ��� � �
��
���
�
� ��� ��
�����
T–ZrO2� 1� ��
���� ��
��
�����
� ��� �
� ��� ����������
���� ������ �
�����������
��
�
� ������� ��� ������ ��� ��� ���
���� ��� ��� �������� ������ ��� �
�������
��
���
� ��� ��������� � ����� �
��� ����
���
��� ����������� ������ �����������
��
+�� �
�����
�
� ���
���
����
�
����
�� ��� ��
��
� �������� ��� ��� �� ���
���� ����������
:������ ����
������� 226Ra ���������� ��
��� ����� ���� ����
��� �
���� �� ����
�
������ ��� ������ �����
������ ����
� �
��� �
� �
�������� ��
�� ��� ������ �
�
�
�� � 1� ��������� � ��
�� #6-- ���� "#0�
#,$� C����� � � �������� ������� �� J�
��
11
� ��� /���
��� � ���� �� �������� ��
��
����� ������ �
��5����� ����� ������� ���
� � �������� ����
�
� ������� 226Ra �� ���
��� ������ ��5� Ca� +�� ������� �
�����
�
226Ra �� ����� � -�8, NB=5� Ca ���� �
����
�
�� �
� ������� ��������
� -�#7 NB=5�
�
�� �� ��� 3 -�-2& NB=5� "#6$�
+�� ����� ���� �
���� � �����
��� �
�
��� �����������
� ������� ������� � ��
���������� ��� ����
� �
��� ��� ���
��
�
��� � � ����� �
��� �� ��������� ���
���
�
�� �
������� ��
5��
� �� ��
��� �� �
��
�� �� � ��� !
���� � ���� � ������ �������
����������� �
�� �
�� ����� ��� � �� � ���
�
�� �
� �� �������
�
� ��� ���
����� ���
����� ������ ��
��� � � >�����
� ��� �������
���� ����
� ZrO2 ������� � ��
�� ,- �� ���
������ ������� 3 �
� �
�� ���� # ��
1� ���
������ ���� ��� ��B��������
�
���������
��� ������� �
� �������� � ���
�
� ������� � ����
��������
� ��� ZrO2�
�� �� ������� � ������� � ��� ��
� ���
������� ���������
� 238U� 226Ra ��� 232Th�
�
��� �
� ������ &-- NB=5� "#7� #8$� +��
������� ��������
� 226Ra �� ��� ����� ����
�
���� � �#�) ± -�0� NB=5�� ��� ���������
�
238U ��� 232Th ��� ���
� ��� �� �������
�
��� ����
��� �������� � +�� � ��� ����
���
������
� ��� ����� ���� �
���� � �� �
��
���� #-- ���� �� ���� ��� ���
�����
������ 1� ������
�� ��� ������� ���� �� ���
��������� ���
��
��� � � ���������
������� �� �
���������� ����� ���� ����5�
��
� ��
�� , �� ��� � �������� ��� ����
����5��
� ��
�� #�,(& ��� N� ��� ����
��
��� ��
�� ����� � ��������
� �����
����
� ��� ������� ���� ��� �
��
����
�
�� ���
���� �����
� ��� ����� 9
� ��� �
���
� � ��� ������ �
�
� �������
� � ���
����� �� ��
���� &()
����
� ����������
:������ ����
��������
� ��� ���
��� �
�
����������
� ����
� ��� �
�� � �������
+������ ����������
�
� ��� ���
��
��� �
���� ZrO2��� �� ������� ���� �����
� ���
������� �
���� �� ������ ����� �� ���� �
�
�
� ������ ��� ������� ���5��
��� ������
��
�
� ��� �
���
�� �����
�����
%��� ������ ���
��� ������� ����
����
�� �� �
���� ���� �������� �
��
���
�
2& * ZrO2 ? , * Y2O3 ? ) * CeO2� ���
��� ���� �� ��� �� ������ �
��� �
� � �
�
�� ����
�� ����
������ ���� ����
���
���� ���
� ,(#- µ�� �� ��� �����������
��� ����������
� ��� ������� ���� ��
� ��
�� ��� ����� ��� �����
�����
� � ������
����� �� ��� ���� ������ �� �������� �
�
�������� ���� ����� ��
�
���� �
���� �
C���
��������
� ��� �
���� ������� �
��� ��
� ��� ������� ���������
� 238U�
226Ra ��� 232Th �� ���� �
� � � ������
�
226Ra �������� ��� � �� �
�� ����
#-- ���� ���
� ��� �
�� ���������� �� ���
.�/�01(2"1(!3$ (# %&� 4 05!#1(*�* $6 !%!$")5*#%&&�!( ���
�7, � !"#�$!%& '%#()�%&*
��
�
+,-�
�������
��� ������� �
� ������� �� ��
�
������
��� ����
��� �
� ��� ������� ���
����� �
+�� ����� ���� �
���� ��� �� ����������
�
� ������� ���������
� � �� ���������� �
��
���� ��� ������� ������� �
� ������ ���
���
����� �������
�������
� � �
� +�� �
�5 �� ���
�
���� �� /�
����
� ����������� ���
������
� :���
��� '������
� ������
�
;5����� 49���������� /�
����
� ���
�
��������� � ��� � ���
�������� ���
���
�����
�
��� 4 �/�
!��� #-8 %��
����������
'� Z�W�[�� ��� ��Z�\���������� 9&%** %!: &
#
����� � ����� T� �']]���
T� Z�[�W�
���
�-�� Z�\�. ���� ^�[�_ ���-� ;(<
6)%"#� %!: =("1!� >()%'�� �� T �T(((��
�� "�R�S������
� "�.�%���
�� `�.����
���� ?�
@(!#�*#)5� ��� a'] �T((b��
)� �
� S�
���� �
�� �� c�W�\����� ���� S%W#
W%W� S� ��� �T((T� d�� . ���e�
�� f������ �� f������ f������ � _��$��
d^�
�#
����� �
� ��
e , Z��
���
g ����h.`g,,
�
�g,,����
���
�
�� ,���
$����,T(''#()#
']#')#'a#TT�
Y� `�i�
�������� c�&�
����
�� ��^����
�
���� ?�
A )� >()%'� 0$"�� ��� �)a� �T(()��
b� c�&�
����
�� `�i�
�������� W�_
����
� .!! �
;(2�B%#()� ;(*�� ��� ' �T((b��
a� i�S���� ��� &�"������ j�* �!
�
���� ?�
C$!(D$�!# EC)F� !"#� '']T �T(()��
]� Z�[�W�
���
�-�� [�[�`� ��
��� ^�[�_ ���-
���� G%!$*5*#�
G%!$'%#()�
G%!$#("1!$&�
>$&&("#� 0"�� H%I()*� �� aaT �T(''��
'(� ']]YkT((' �
��� f������ � %��
�� ��
�
j����� . ��� \���-�
�� ��� h-����
d^�
�
����� .
� ��
e ,Z��
S��
g
����h.`g,,�
�g,,����b)����� ,&�#T(('��
���
''� f������ � S��
��� � l�
��� l�
&���
�#
��
d^�
�
����� .
� ��
e, Z��
S��
g
���� h.`g ,,�����
�g ,,��
���!
��
�
.R� ,� ��,
�
�,���
����m���-���n�m� ��m�m
� ���
m-���
�
��
�,�#'#(#'''�
'T� ^�[�_ ���-� H$J:() B(#%&& )K5� �$�� ')Y
�T((]��
'�� Z�[�W�
���
�-�� ��g %���!���� S�
���� W��#
��
� R� ���
��� �� S�
���� W��
��
� ��T�
�� -��� _ �-�� \�
�� �T((a�� ��TbT�
')� %�Z�`
� ��� >1('�*#)5 %!: L�6(� �� �Y
�T((]��
'�� %������
��� ���
�
&�
����� ^�
�
�
X.����X d^�
�
����� .
� ��
e , Z��
S��
g����h.`g,,g�
�g,,������
����
��
,
���������o
�paa
'Y� Z�Z�S��
�� [�%�%������ _��
�
��� ���
_� ��
�� ��� .����
��� q�!�
�
� ^�
�!��
�#
�����
� S� ��� �']](� d�� . ���e�
'b� %�
���
����� W
������ %Wl YabTgT((a� _
�#
�
�� V &
����� S�
���� �
'a� %�
���
����� W
������ %Wl '���YgT((a� %�#
����
��� W �!
�� V &
����� S�
���� ��
�
�� r
���#
������
� �
��!���� f������� �Y–TZP��
.�/�01(2"1(!3$ (# %&� 4 05!#1(*�* $6 !%!$")5*#%&&�!( ���
� !"#�$!%& '%#()�%&*
��
�
+,-� �7-
|