微米晶单斜氧化锆高压相变制备亚微米四方多晶氧化锆的研究
发布时间：2021-02-17 05:37
传统多晶块体陶瓷材料的制备多以纳米粉末为初始材料,通过在高温下烧结的方式使纳米颗粒致密成多晶块体陶瓷。但是,纳米粉末本身存在着不可避免的团聚、吸附和高温条件下快速长大的现象,因而获得高致密度、力学性能优异、细晶粒的多晶块体陶瓷材料仍然存在着挑战。高压相变法是一种通过在高压条件下使材料发生相变来制备纳米/亚微米多晶块体陶瓷的方法。陶瓷材料在合适的温度和压力条件下可以发生同素异构相变。相变是一个从无到有的形核长大过程,可以获得相对洁净的新生相界面。高压可以通过抑制原子的长程扩散来限制晶粒的长大,同时高压下新相具有更高的形核率,使得相变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的单斜相氧化锆为初始材料,通过高压相变法制备了单斜相和亚微米四方相复合的多晶陶瓷材料,研究结果表明:1.在5.5 GPa、8001700℃的压力和温度条件下实现了单斜相向四方相的部分转变;2.在5.5 GPa压力、1200℃温度保温1 h条件下制备的四方相晶粒的平均尺寸为（145±62）nm、在5.5 GPa压力、1400℃温度保温1 h条件下制备的四方相晶粒的平均...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单斜(a)、四方(b)、立方(c)氧化锆的晶体结构
绪论agonalⅠ）在室温下是稳定的，与常压下的四方相结构将所得高压样品加热到 1200°C 时，样品存在的四方1968 年，Kulcinski 使用纯氧化锆以及氧化锆和铀混DAC）进行了实验，结果表明两者均没有出现不同于 3.7GPa 的压力下，纯的单斜相氧化锆可以直接转变力的增加，转变量持续增加，但在降压过程中只有单 使用金刚石对顶砧在 80~300 GPa 的压力范围内，通行了氧化锆相变的实验，在超过 10~15 GPa 转变为了者低于该温度下，随着压力的升高，高压相出现的顺、四方相（空间群：P42/nmc）、氯铅矿结构（空间群
绪论同，但随着反应温度的升高，单斜相将会转变为Ⅰ）。当压力超过 16.6 GPa，高压相为正交结构的氯yab 等使用金刚石对顶砧和拉曼技术，对纯氧化锆和行了研究。结果表明：纯氧化锆在 4GPa 的压力下单Tetragonal Ⅱ），与 Block 等的结果相似。3 和 4 w单斜相向常压四方相（Tetragonal Ⅰ）的转变，并且这 5wt%Y2O3–ZrO2系统的结果[22]。1988 年，Ohtak锆的高压相变，在超过 4 GPa 压力、400~600 °C 温（Ortho Ⅰ）的氧化锆高压相[23]。Ohtaka 等又使用八高压相（Ortho Ⅰ和 Ortho Ⅱ），并且确定了两者的相在超过 15 GPa 的压力条件下出现[24]。经过研究者相逐渐被发现，并形成了较为完备的 P-T 相图，如
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接转化法合成大尺寸纯相多晶金刚石[J]. 王海阔,张相法,位星,王永凯,任瑛,赵海军,卢灿华,刘乾坤. 金刚石与磨料磨具工程. 2018(01)
[2]基于国产铰链式六面顶压机的大腔体静高压技术研究进展[J]. 王海阔,贺端威,许超,管俊伟,王文丹,寇自力,彭放. 高压物理学报. 2013(05)
[3]复合型多晶金刚石末级压砧的制备并标定六面顶压机6-8型压腔压力至35GPa[J]. 王海阔,贺端威,许超,刘方明,邓佶睿,何飞,王永坤,寇自力. 物理学报. 2013(18)
[4]基于铰链式六面顶压机的二级6-8模超高压大腔体内置加热元件的设计与温度标定[J]. 陈晓芳,贺端威,王福龙,张剑,李拥军,房雷鸣,雷力,寇自力. 高压物理学报. 2009(02)
[5]基于铰链式六面顶压机的二级6-8型大腔体静高压装置[J]. 王福龙,贺端威,房雷鸣,陈晓芳,李拥军,张伟,张剑,寇自力,彭放. 物理学报. 2008(09)
博士论文
[1]锰硼化合物的高温高压合成及其物性研究[D]. 马帅领.吉林大学 2017
[2]二氧化锆纳米材料的水热/溶剂热法控制合成及性质表征[D]. 舒展霞.山东大学 2012
硕士论文
[1]微晶α-SiO2高压相变制备高性能纳米柯石英、斯石英多晶的研究[D]. 刘俊龙.河南工业大学 2017
本文编号：3037511
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单斜(a)、四方(b)、立方(c)氧化锆的晶体结构
绪论agonalⅠ）在室温下是稳定的，与常压下的四方相结构将所得高压样品加热到 1200°C 时，样品存在的四方1968 年，Kulcinski 使用纯氧化锆以及氧化锆和铀混DAC）进行了实验，结果表明两者均没有出现不同于 3.7GPa 的压力下，纯的单斜相氧化锆可以直接转变力的增加，转变量持续增加，但在降压过程中只有单 使用金刚石对顶砧在 80~300 GPa 的压力范围内，通行了氧化锆相变的实验，在超过 10~15 GPa 转变为了者低于该温度下，随着压力的升高，高压相出现的顺、四方相（空间群：P42/nmc）、氯铅矿结构（空间群
绪论同，但随着反应温度的升高，单斜相将会转变为Ⅰ）。当压力超过 16.6 GPa，高压相为正交结构的氯yab 等使用金刚石对顶砧和拉曼技术，对纯氧化锆和行了研究。结果表明：纯氧化锆在 4GPa 的压力下单Tetragonal Ⅱ），与 Block 等的结果相似。3 和 4 w单斜相向常压四方相（Tetragonal Ⅰ）的转变，并且这 5wt%Y2O3–ZrO2系统的结果[22]。1988 年，Ohtak锆的高压相变，在超过 4 GPa 压力、400~600 °C 温（Ortho Ⅰ）的氧化锆高压相[23]。Ohtaka 等又使用八高压相（Ortho Ⅰ和 Ortho Ⅱ），并且确定了两者的相在超过 15 GPa 的压力条件下出现[24]。经过研究者相逐渐被发现，并形成了较为完备的 P-T 相图，如
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接转化法合成大尺寸纯相多晶金刚石[J]. 王海阔,张相法,位星,王永凯,任瑛,赵海军,卢灿华,刘乾坤. 金刚石与磨料磨具工程. 2018(01)
[2]基于国产铰链式六面顶压机的大腔体静高压技术研究进展[J]. 王海阔,贺端威,许超,管俊伟,王文丹,寇自力,彭放. 高压物理学报. 2013(05)
[3]复合型多晶金刚石末级压砧的制备并标定六面顶压机6-8型压腔压力至35GPa[J]. 王海阔,贺端威,许超,刘方明,邓佶睿,何飞,王永坤,寇自力. 物理学报. 2013(18)
[4]基于铰链式六面顶压机的二级6-8模超高压大腔体内置加热元件的设计与温度标定[J]. 陈晓芳,贺端威,王福龙,张剑,李拥军,房雷鸣,雷力,寇自力. 高压物理学报. 2009(02)
[5]基于铰链式六面顶压机的二级6-8型大腔体静高压装置[J]. 王福龙,贺端威,房雷鸣,陈晓芳,李拥军,张伟,张剑,寇自力,彭放. 物理学报. 2008(09)
博士论文
[1]锰硼化合物的高温高压合成及其物性研究[D]. 马帅领.吉林大学 2017
[2]二氧化锆纳米材料的水热/溶剂热法控制合成及性质表征[D]. 舒展霞.山东大学 2012
硕士论文
[1]微晶α-SiO2高压相变制备高性能纳米柯石英、斯石英多晶的研究[D]. 刘俊龙.河南工业大学 2017
本文编号：3037511
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