衍自凝膠之氧化鎂部分穩定化氧化鋯的相變態與燒結

Abstract

由共沉澱製得之ZrO2-8.1 mole％MgO凝膠經水洗除氯（A 群）或450 ℃ 燒24小時後 （B 群）作為起始材料，將此等試樣置於空氣或水蒸氣中，於450 ℃至1450℃ 燒以 及1300℃至1600℃燒結，然後以微差熱分析╱熱重量分析，X-光繞射，電子顯微鏡與 紅外光光譜分析試樣之特性。A 群試樣之結晶溫度輕微差熱分析發現分佈在427 ℃至 500 ℃，B 群試樣為介穩四方相，其微晶尺寸分佈在70 A至110A，無論是A 群結晶溫 度或B 群的粉末密度，氯含量及微晶尺寸均隨試樣製備時之氨水濃度增高而減少。 A、B兩群試樣之介穩四方至單斜變態點，亦隨試樣製備時之氨水濃度增加而降低；另 一方面，B 群試樣之高溫四方至立方相變態速率與低溫介穩四方至單斜變態有相同次 序關係，而A 群試樣恰好相反，針對這些現象，本研究已基於鋯－氧鍵結性質及內應 變提出解釋。此外，本研究亦發現二氧化矽能提高介穩四方至單斜變態之臨界微晶尺 寸並抑制前述兩種相變態，而水蒸氣及氯離子則促進介穩四方至單斜相變態。至於氯 水濃度對燒結之效應，已在B 群試樣發現，A 群則無，惟此結果仍待進一步確定。