СУБСОЛІДУСНА БУДОВА СИСТЕМИ BaO – MgO – ZrO2 - Борисенко , Оксана; Логвінков , Сергій; Кривобок , Руслан; Лісачук , Георгій; Волощук , Валентина; Тимченко , Олександр (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, 2025)
Діоксид цирконію (ZrO₂) є одним з найбільш перспективних матеріалів сучасної кераміки завдяки поєднанню високої міцності, тріщиностійкості, корозійної та зносостійкості, низької теплопровідності та високої термостійкості. Проте використання чистого ZrO₂ обмежене через фазові переходи між його поліморфними модифікаціями, що супроводжуються об’ємними змінами та утворенням дефектів. Для стабілізації застосовують оксидні добавки (Y₂O₃, MgO, BaO, CeO₂ тощо), які утворюють тверді розчини та перешкоджають руйнівним перетворенням. Особливий інтерес становить система BaO–MgO–ZrO₂, що є основою для створення термостабільних діелектричних матеріалів, придатних для використання у сучасних телекомунікаційних і радіотехнічних пристроях. Розглянуто субсолідусну будову цієї системи з використанням розрахункових методів геометро-топологічного аналізу. В системі наявні стабільні фази BaO, MgO, ZrO₂, Ba₂ZrO₄, Ba₃Zr₂O₇ і BaZrO₃. Проведено триангуляцію потрійної діаграми, яка показала існування чотирьох елементарних трикутників: BaO – MgO – Ba2ZrO4, Ba2ZrO4 – MgO – Ba3Zr2O7, Ba3Zr2O7 – MgO – BaZrO3, BaZrO3 – MgO – ZrO2. Найбільшою площею та найменшим ступенем асиметрії характеризується трикутник BaZrO₃–MgO–ZrO₂, що зумовлює високу ймовірність фазоутворення у відповідній концентраційній області та відносну нечутливість до відхилень у складі. Навпаки, сполука Ba₃Zr₂O₇ має мінімальну ймовірність існування і обмежену стабільність через диспропорціонування за підвищених температур. Виконано розрахунок евтектичних точок бінарних і потрійних перетинів, що дозволило визначити температурні межі утворення розплаву та перспективні області синтезу. Показано, що найбільш придатними для розробки термостабільних діелектричних керамічних матеріалів є області, обмежені фазами MgO, BaZrO₃ та ZrO₂. Отримані результати мають практичне значення для оптимізації складу та технології виготовлення високоякісної діелектричної кераміки.