The effect of TiO2 and MnO2 on densification and microstructural development of alumina

Erkalfa, Hilkat; Mısırlı, Zülal; Baykara, T.

doi:10.1016/s0272-8842(97)00082-5

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“…It leads to the loss of sodium, which must deteriorate the ionic conductivity seriously. Doping with certain oxides is supposed as an effective way to improve the properties of the conventional ceramic [16,20,21], such as densification [20][21][22], magnetic properties [23] and electrical properties [16,[24][25][26][27]. Erkalfa et al [20] reported that TiO 2 could promote the sintering process of alumina by enhancing the Al 3+ diffusion due to the increasing concentration of the Al 3+ vacancies.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Synthesis and characterization of titanium doped sodium beta″-alumina

Wei

Yin

Lü

et al. 2011

Journal of Alloys and Compounds

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Synthesis and characterization of titanium doped sodium beta″-alumina

Wei

Yin

Lü

et al. 2011

Journal of Alloys and Compounds

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“…The decomposition to TCP and TTCP occurs at temperatures greater than 900 1C according to the reaction [25] Ca 10 ðPO 4 Þ 6 ðOHÞ 2 ! 2Ca 3 ðPO 4 Þ 2 þ Ca 4 P 2 O 9 þ H 2 O gas .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…The inclusion of manganese oxide (MnO 2 ) in HA has not been studied extensively although numerous workers have reported the significant role of manganese oxide in promoting densification in other ceramic systems [23][24][25]. Thus, the primary objective of the present work is to study the effect of MnO 2 on the mechanical properties of sintered HA bioceramics.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The effect of manganese oxide on the sinterability of hydroxyapatite

Ramesh

Tan

Peralta

et al. 2007

Science and Technology of Advanced Materials

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The sinterability of manganese oxide (MnO 2 ) doped hydroxyapatite (HA) ranging from 0.05 to 1 wt% was investigated. Green samples were prepared and sintered in air at temperatures ranging from 1000 to 1400 1C. Sintered bodies were characterized to determine the phase stability, grain size, bulk density, hardness, fracture toughness and Young's modulus. XRD analysis revealed that the HA phase stability was not disrupted throughout the sintering regime employed. In general, samples containing less than 0.5 wt% MnO 2 and when sintered at lower temperatures exhibited higher mechanical properties than the undoped HA. The study revealed that all the MnO 2 -doped HA achieved 499% relative density when sintered at 1100-1250 1C as compared to the undoped HA which could only attained highest value of 98.9% at 1150 1C. The addition of 0.05 wt% MnO 2 was found to be most beneficial as the samples exhibited the highest hardness of 7.58 GPa and fracture toughness of 1.65 MPam 1/2 as compared to 5.72 GPa and 1.22 MPam 1/2 for the undoped HA when sintered at 1000 1C. Additionally, it was found that the MnO 2 -doped samples attained E values above 110 GPa when sintered at temperature as low as 1000 1C if compared to 1050 1C for the undoped HA. r

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“…La solubilidad del hierro en la alúmina es alta, pero en cambio la del titanio es más limitada (10). En Al 2 O 3 monofá-sica dopada simultáneamente con hierro y titanio no se ha observado la presencia de fases amorfas en las juntas (10), mientras que sí se encontró en Al 2 O 3 con titanio y cobre (8) y en Al 2 O 3 con titanio y manganeso (7). Estos resultados indican que la solubilidad del titanio aumenta considerablemente en presencia del hierro, lo que es consistente con el aumento sustancial de la densificación y de la velocidad de deformación plástica de la alúmina codopada, respecto de la que presenta con cada uno de los óxidos de forma individual (8,18).…”

Section: Tabla I Densidades Y Valores Medios Del Tamaño De Los Granosunclassified

“…Por una parte, la mezcla inicial de polvos se ha dopado con pequeñas cantidades de Fe 2 O 3 y TiO 2 . Es conocido que la adición de éstos y otros óxidos (MgO, MnO 2 , Cr 2 O 3 , CuO), bien de forma separada o en diversas combinaciones, promueven la sinterización de la alúmina a través del aumento de la concentración de defectos y, consecuentemente, de la difusividad de las especies iónicas que controlan el transporte de masa (7)(8)(9)(10). Por otra parte, se ha aplicado una carga uniaxial durante el sinterizado final a alta temperatura ("sinter-forging") de los compuestos RBAO.…”

Section: Introductionunclassified

Microestructura de Al2O3/TZP codopado con Fe2O3 y TiO2 fabricado por reacción (RBAO)

Morales¹,

Bravo²,

Domínguez³

et al. 2003

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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Se han fabricado compuestos de 80% vol. Al 2 O 3 /TZP (ZrO 2 estabilizada con 2% mol Y 2 O 3 ) codopados con 1% vol. Fe 2 O 3 y 1% vol. TiO 2 mediante la tecnología RBAO ("Reaction Bonding of Aluminum Oxide"), que se han sinterizado libremente (1450 ºC, 60 min) y bajo carga uniaxial (20 MPa, 1200 ºC, 60 min). Se ha caracterizado la microestructura mediante microscopía electrónica de barrido. Ambos materiales son densos con una microestructura homogénea formada por granos de alúmina y de circona, sin fases en juntas de grano. En el caso de la sinterización bajo carga, la distribución del tamaño de los poros es muy estrecha, y esencialmente menor que las correspondientes a los granos de Al 2 O 3 y TZP. El codopado promueve la sinterización de la alúmina, mientras que los granos dispersos de circona inhiben su crecimiento de grano. Los ensayos preliminares de flexión en cuatro puntos realizados sobre los materiales sinterizados sin carga indican una resistencia a la fractura superior a la que presentan los compuestos fabricados convencionalmente. Reaction-bonded 80 vol% Al 2 O 3 /TZP (2 mol% Y 2 O 3 -stabilized tetragonal zirconia polycrystals) composites co-doped with 1 vol% Fe 2 O 3 and 1 vol% TiO 2 have been produced, and then presureless sintered (1450 ºC, 60 min) or sinter-forged (20 MPa, 1200 ºC, 60 min). The resulting microstructures have been characterized using scanning electron microscopy. Both types of materials are dense, with a fine and homogeneous dual microstructure consisting of Al 2 O 3 and TZP grains without intermediate grain boundary phases. Sinter-forged composites exhibit a very narrow pore size distribution, essentially smaller than the grain size of the alumina and zirconia phases. Co-doping promotes the sintering of alumina at lower temperatures, while still retains a fine grain size due to the presence of the dispersed zirconia phase. First results on presureless sintered RBAO materials show a fracture strength higher than in conventionally sintered and sinter-forged composites. Keywords INTRODUCCIÓNDesde hace dos décadas, los materiales cerámicos están experimentando un gran auge como candidatos idóneos para un amplio abanico de aplicaciones estructurales, debido a que son generalmente más duros, resistentes y ligeros que los metales. Además, son capaces de mantener una elevada resistencia a la deformación a altas temperaturas, incluso en ambientes agresivos. Sin embargo, las potenciales aplicaciones de los materiales cerámicos están condicionadas por su fragilidad, que da lugar a fracturas catastróficas repentinas y a una baja resistencia a los choques térmicos.Este pobre comportamiento mecánico se debe frecuentemente a los defectos internos introducidos durante el procesado, que provienen de inhomogeneidades (aglomerados, inclusiones orgánicas, etc.) presentes en el material en verde. Para minimizar la introducción y/o propagación de estos defectos, se han desarrollado en los últimos años diversas estrategias y técnicas de fabricación específicas de materiales cerámicos (1). Para los c...

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The effect of TiO2 and MnO2 on densification and microstructural development of alumina

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Synthesis and characterization of titanium doped sodium beta″-alumina

Synthesis and characterization of titanium doped sodium beta″-alumina

The effect of manganese oxide on the sinterability of hydroxyapatite

Microestructura de Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TZP codopado con Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> y TiO<sub>2</sub> fabricado por reacción (RBAO)

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