鈦與氧化鋯混體在燒結過程中的介面反應

Abstract

本實驗利用TEM/EDS、EPMA及XRD鑑定Ti與ZrO2混體在以氬氣為保護氣氛下，經過1300℃、1400℃及1500℃六小時燒結過程中的介面反應，試片條件以AT-X表示，其中A為Ti在試片中之原子百分比;X為熱處理溫度。在5T-1500的實驗當中，除了monoclinic及tetragonal結構之ZrO2之外亦發現有cubic結構之ZrO2。5T-1400中，ZrO2還原成monoclinic及tetragonal結構之ZrO2-x而Ti氧化成NaCl結構之TiO，而在50T-1400中亦有相同的實驗結果。50T-1500的實驗中，因介面應力(interfacial stress)影響下有大量monoclinic結構之ZrO2生成。在50T-1300，ZrO2還原成tetragonal結構之ZrO2-x而Ti氧化成NaCl結構之TiO，且有玻璃相的生成。在90T-1500的實驗中發現晶體結構為pyrochlore之Y2Ti2O7。在90T-1400，Ti金屬在高溫冷卻時，由β-Ti(Zr,O)轉變為 β´-Ti，而在 -Ti(Zr,O)中當Zr及O固溶達到飽和時，即以Ti2ZrO析出，其方位關係為[0001]α-Ti//[001]Ti2ZrO。