【摘 要】
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采用液相合成方法制备3 wt.％SiO2掺杂ZrO2粉体,探讨复合氧化物的形成机制及其在(300～1400)℃温度范围内的热行为.研究发现,在液相反应阶段,硅物种参与了锆源的水解-缩聚过程,通过形成Si-O-Zr键合实现了两组元间的复合.当热处理温度不高于750℃时,SiO2引入稳定了ZrO2的四方相,也提高了粉体颗粒尺寸的热稳定性.当热处理温度达到1000℃及以上时,Si-O-Zr键断裂,四方相不能以亚稳态存在.这使得在1250℃与1400℃烧结过程中,源自750℃焙烧粉体且具有纯四方相的生坯经历四方?
【机 构】
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太原科技大学 材料科学与工程学院,太原030024
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采用液相合成方法制备3 wt.％SiO2掺杂ZrO2粉体,探讨复合氧化物的形成机制及其在(300～1400)℃温度范围内的热行为.研究发现,在液相反应阶段,硅物种参与了锆源的水解-缩聚过程,通过形成Si-O-Zr键合实现了两组元间的复合.当热处理温度不高于750℃时,SiO2引入稳定了ZrO2的四方相,也提高了粉体颗粒尺寸的热稳定性.当热处理温度达到1000℃及以上时,Si-O-Zr键断裂,四方相不能以亚稳态存在.这使得在1250℃与1400℃烧结过程中,源自750℃焙烧粉体且具有纯四方相的生坯经历四方?单斜?四方?单斜的晶型转变;伴随相变过程,坯体发生膨胀、收缩、再膨胀,因而产生大量裂纹并遭到破坏,且晶粒在无约束状态下异常长大至微米量级.此外,Si-O-Zr键断裂形成游离态SiO2.经1250℃与1400℃烧结后,SiO2以玻璃相分布于晶界处并与ZrO2发生反应生成新相ZrSiO4.
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