Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của lượng và loại cation đến sự hình thành pha của α-SiAlON đơn và đồng doping
Tóm tắt
Sự hình thành pha của gốm α-SiAlON đơn pha dựa trên α-Si3N4 đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng các cation kim loại hoặc đất hiếm khác nhau nhằm ổn định pha α. Các ảnh hưởng của nhiệt độ nung, kích thước và loại cation ổn định, cũng như việc bổ sung các phụ gia tạo lỏng bổ sung lên quá trình biến đổi pha từ α-Si3N4 sang α-SiAlON đã được xem xét. Ảnh hưởng của các thông số đã chọn lên các tính chất như mật độ và độ cứng cũng được thảo luận đối với gốm SiAlON đồng doping canxi (50% cation đất hiếm kết hợp với 50% cation canxi). Đối với các hệ cation đất hiếm nhỏ hơn và lớn hơn, xảy ra các pha trung gian khác nhau và sự hòa tan của các phụ gia nung xảy ra ở các nhiệt độ khác nhau, dẫn đến các lượng SiAlON khác nhau tại một nhiệt độ nung nhất định. Đối với các cation nhỏ hơn, sự hình thành SiAlON được ưu tiên dưới 1,750 °C so với các cation lớn hơn. Việc bổ sung lỏng bổ sung vào thành phần khởi đầu hỗ trợ sự hình thành SiAlON trên nhiệt độ eutectic. Ngược lại với các hệ cation đất hiếm, các mẫu đồng doping canxi không cho thấy pha trung gian trong quá trình nung. Độ hòa tan của cation cho các phụ gia nung cao hơn và vì vậy lượng SiAlON được tạo ra dưới 1,750 °C đã tăng lên. Lượng SiAlON cuối cùng ở 1,850 °C là khoảng như nhau đối với tất cả các hệ. Các tính chất cơ học cũng bị ảnh hưởng bởi thành phần của bột khởi đầu. Nói chung, việc tăng nhiệt độ dẫn đến mật độ và độ cứng cao hơn.
Từ khóa
#α-SiAlON #các cation đất hiếm #nhiệt độ nung #phụ gia tạo lỏng #tính chất cơ họcTài liệu tham khảo
Wachtmann JB (1996) Mechanical properties of ceramics. Wiley, New York
Chen IW, Shuba RA, Zenotchkine MY (2003) Key Eng Mater 237:65
Bocanegra-Bernal MH, Matovic B (2005) Mater Sci Eng A 500:130
Rosenflanz A (2003) Key Eng Mater 237:11
Chiang YM, Birnie D, Kingery WD (1997) Physical ceramics: principles for ceramic science and engineering. Wiley, New York
Chen IW, Rosenflanz A (1997) Nature 389:701
SiAlON database (2009) Accuratus Corporation, Phillipsburg. http://www.accuratus.com/sialon.html. Accessed 1 February 2009
Jones MI, Hyuga H, Hirao K, Yamauchi Y (2003) J Eur Ceram Soc 24:3271
Rosenflanz A, Chen IW (1999) J Eur Ceram Soc 19:2325
Ekström T, Nygren M (1992) J Am Ceram Soc 2:259
Jones MI, Hyuga H, Hirao K, Yamauchi Y (2004) J Am Ceram Soc 4:710
Gazzara CP, Messier DR (1977) J Am Ceram Soc 9:777
Shen Z, Peng H, Nygren M (2002) J Mater Res 2:336
Hwang SL, Chen IW (1994) J Am Ceram Soc 77:165
Shen Z, Nygren M (1997) J Eur Ceram Soc 17:1639
Ramesh R, Nestor E, Pomeroy MJ, Hampshire S (1997) J Eur Ceram Soc 17:1933
Hampshire S, Pomeroy MJ (2004) J Non-Cryst Solids 344:1
Mandal H, Hoffmann MJ (1999) J Am Ceram Soc 1:229
Mandal H, Thompson DP (1999) J Eur Ceram Soc 19:543
van Rutten JWT, Hintzen HT, Metselaar R (1996) J Eur Ceram Soc 16:995
Kuruma S, Herrmann M, Mandal H (2002) J Eur Ceram Soc 22:109
Hoffmann MJ, Holzer S (2003) Key Eng Mater 237:141
Becher PF, Waters SB, Westmoreland CG, Riester L (2002) J Am Ceram Soc 4:897