二氧化鈦含量對氧化鋯/二氧化鈦複合材料與鈦金屬介面擴散之影響

Abstract

本研究將不同比例的二氧化鈦與釔部分安定氧化鋯粉末相互混和，並以1550°C/30MPa/2小時的條件熱壓成複合材料後，與Cp-Ti在1 atm 氬氣氛下，進行1700°C/60分鐘的高溫介面反應，並以X光繞射儀(XRD)和掃描式電子顯微鏡(SEM/EDS)來進行微觀結構的分析及鑑定。 研究結果發現，以TiO2為主要生成相之陶瓷試片與Ti發生高溫介面反應後，金屬側會生成Ti3O2之金屬氧化物，而以ZrO¬2為主要相與Ti發生介面反應時，金屬側可溶入大量氧與鋯，冷卻時由過飽和-Ti(O, Zr)中析出硬脆之Ti2ZrO，也會有(Ti,Zr)2O之金屬氧化物生成。若在陶瓷試片中有鈦酸鋯(TiZrO4)¬之存在，其與Ti發生介面反應時，會有液相出現於陶瓷側，使Ti更容易擴散進陶瓷側內部發生反應，而不會有reaction-affected zone出現。