發(fā)布時間：2021-02-17 05:37

　　傳統(tǒng)多晶塊體陶瓷材料的制備多以納米粉末為初始材料,通過在高溫下燒結的方式使納米顆粒致密成多晶塊體陶瓷。但是,納米粉末本身存在著不可避免的團聚、吸附和高溫條件下快速長大的現(xiàn)象,因而獲得高致密度、力學性能優(yōu)異、細晶粒的多晶塊體陶瓷材料仍然存在著挑戰(zhàn)。高壓相變法是一種通過在高壓條件下使材料發(fā)生相變來制備納米/亞微米多晶塊體陶瓷的方法。陶瓷材料在合適的溫度和壓力條件下可以發(fā)生同素異構相變。相變是一個從無到有的形核長大過程,可以獲得相對潔凈的新生相界面。高壓可以通過抑制原子的長程擴散來限制晶粒的長大,同時高壓下新相具有更高的形核率,使得相變得到的新相的晶粒尺寸可以小于初始材料的晶粒尺寸。本工作以平均晶粒尺寸2μm的單斜相氧化鋯為初始材料,通過高壓相變法制備了單斜相和亞微米四方相復合的多晶陶瓷材料,研究結果表明:1.在5.5 GPa、800¹700℃的壓力和溫度條件下實現(xiàn)了單斜相向四方相的部分轉變;2.在5.5 GPa壓力、1200℃溫度保溫1 h條件下制備的四方相晶粒的平均尺寸為（145±62）nm、在5.5 GPa壓力、1400℃溫度保溫1 h條件下制備的四方相晶粒的平均... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

單斜(a)、四方(b)、立方(c)氧化鋯的晶體結構

緒論agonalⅠ）在室溫下是穩(wěn)定的，與常壓下的四方相結構將所得高壓樣品加熱到 1200°C 時，樣品存在的四方1968 年，Kulcinski 使用純氧化鋯以及氧化鋯和鈾混DAC）進行了實驗，結果表明兩者均沒有出現(xiàn)不同于 3.7GPa 的壓力下，純的單斜相氧化鋯可以直接轉變力的增加，轉變量持續(xù)增加，但在降壓過程中只有單 使用金剛石對頂砧在 80~300 GPa 的壓力范圍內，通行了氧化鋯相變的實驗，在超過 10~15 GPa 轉變?yōu)榱苏叩陀谠摐囟认拢S著壓力的升高，高壓相出現(xiàn)的順、四方相（空間群：P42/nmc）、氯鉛礦結構（空間群

緒論同，但隨著反應溫度的升高，單斜相將會轉變?yōu)棰瘢�。當壓力超過 16.6 GPa，高壓相為正交結構的氯yab 等使用金剛石對頂砧和拉曼技術，對純氧化鋯和行了研究。結果表明：純氧化鋯在 4GPa 的壓力下單Tetragonal Ⅱ），與 Block 等的結果相似。3 和 4 w單斜相向常壓四方相（Tetragonal Ⅰ）的轉變，并且這 5wt%Y2O3–ZrO2系統(tǒng)的結果[22]。1988 年，Ohtak鋯的高壓相變，在超過 4 GPa 壓力、400~600 °C 溫（Ortho Ⅰ）的氧化鋯高壓相[23]。Ohtaka 等又使用八高壓相（Ortho Ⅰ和 Ortho Ⅱ），并且確定了兩者的相在超過 15 GPa 的壓力條件下出現(xiàn)[24]。經過研究者相逐漸被發(fā)現(xiàn)，并形成了較為完備的 P-T 相圖，如

【參考文獻】：
期刊論文
[1]直接轉化法合成大尺寸純相多晶金剛石[J]. 王海闊,張相法,位星,王永凱,任瑛,趙海軍,盧燦華,劉乾坤.  金剛石與磨料磨具工程. 2018(01)
[2]基于國產鉸鏈式六面頂壓機的大腔體靜高壓技術研究進展[J]. 王海闊,賀端威,許超,管俊偉,王文丹,寇自力,彭放.  高壓物理學報. 2013(05)
[3]復合型多晶金剛石末級壓砧的制備并標定六面頂壓機6-8型壓腔壓力至35GPa[J]. 王海闊,賀端威,許超,劉方明,鄧佶睿,何飛,王永坤,寇自力.  物理學報. 2013(18)
[4]基于鉸鏈式六面頂壓機的二級6-8模超高壓大腔體內置加熱元件的設計與溫度標定[J]. 陳曉芳,賀端威,王福龍,張劍,李擁軍,房雷鳴,雷力,寇自力.  高壓物理學報. 2009(02)
[5]基于鉸鏈式六面頂壓機的二級6-8型大腔體靜高壓裝置[J]. 王福龍,賀端威,房雷鳴,陳曉芳,李擁軍,張偉,張劍,寇自力,彭放.  物理學報. 2008(09)

博士論文
[1]錳硼化合物的高溫高壓合成及其物性研究[D]. 馬帥領.吉林大學 2017
[2]二氧化鋯納米材料的水熱/溶劑熱法控制合成及性質表征[D]. 舒展霞.山東大學 2012

碩士論文
[1]微晶α-SiO2高壓相變制備高性能納米柯石英、斯石英多晶的研究[D]. 劉俊龍.河南工業(yè)大學 2017



本文編號：3037511