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ZrO2陶瓷纤维微观结构的TEM研究

时间:2017-10-11 11:46来源:毕业论文
采用XRD、SEM和TEM对ZrO2纤维的微观组织进行表征。XRD和TEM分析结果证明,醋酸聚锆前驱体纤维(掺10mol% Y2O3)在热处理到400℃时立方相ZrO2已有明显结晶,平均晶粒尺寸约为6nm
摘要本实验采用溶胶-凝胶法,以碱式碳酸锆、醋酸、蒸馏水为原料,硝酸钇为相稳定剂,制备了强度高、柔韧性好的多晶c-ZrO2纤维。
采用XRD、SEM和TEM对ZrO2纤维的微观组织进行表征。XRD和TEM分析结果证明,醋酸聚锆前驱体纤维(掺10mol% Y2O3)在热处理到400℃时立方相ZrO2已有明显结晶,平均晶粒尺寸约为6nm,随着热处理温度的升高,晶粒逐渐长大,热处理到900℃时ZrO2的晶粒长大到60nm左右,且四方相(掺3mol%Y2O3)和立方相(掺8mol%、10mol% Y2O3)ZrO2纤维经1600℃煅烧2h后,不发生相变。空气气氛下热处理得到的 ZrO2纤维孔隙少,强度高于水蒸汽气氛下热处理的纤维。14168
关键字  溶胶-凝胶法  ZrO2纤维  微观结构
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title  The study of zirconia fibers’ microstructure with TEM
Abstract
In this paper, high-strength polycrystalline c-ZrO2 fibers with good flexibility were successfully prepared by sol-gel method. We using zirconium oxycarbonate, acetic acid and de-ionized water as raw materials,the yttrium nitrate as stabilizer.
XRD, SEM and TEM were used to study the microstructure of the ZrO2 fibers. The results of TEM and XRD shows that the c-ZrO2 grain has grown up to about 6nm when the precursor fibers with 10mol%Y2O3 doped heat-treated to 400℃. The grain grown up with the increase of temperature and has grown up to about 60nm when the precursor fibers heat-treated to 900℃. T- ZrO2 fibers with 3mol%Y2O3 doped and c-ZrO2 fibers with 8mol% and 10mol%Y2O3 doped had no phase change after calcined  1600℃ for 2h.ZrO2 fibers heat-treated under air atmosphere have higher strength and fewer pores in comparison with the fibers heat-treated in steam atmosphere.
Keywords  sol-gel method  ZrO2 fibers  microstructure
目   次
1  引言    2
1.1  氧化锆陶瓷纤维概述    2
源自六[维^论'文]网.加7位QQ3249'114 www.lwfree.cn

1.1.1  氧化锆简介    2
1.1.2  氧化锆陶瓷纤维简介    3
1.1.3  氧化锆陶瓷纤维的制备方法    4
1.2  溶胶-凝胶法    5
1.2.1  溶胶-凝胶法概述    5
1.2.2  溶胶-凝胶法的原理    5
1.2.3  溶胶-凝胶法的工艺流程    6
1.3  氧化锆陶瓷纤维的应用前景    7
1.4  课题背景及研究内容    8
2  实验    9
2.1  实验原料及设备    9
2.2  样品制备过程    10
2.2.1  醋酸聚锆前驱体纺丝液的制备    10
2.2.2  纺丝液成纤    10
2.2.3  前驱体纤维的热处理    10
2.3  样品的表征    11
2.3.1  XRD分析    11
2.3.2  SEM分析    11
2.3.3  TEM分析    12
3  实验结果及分析    14
3.1  氧化锆纤维的XRD研究    14
3.1.1  Y2O3对氧化锆的稳定作用    14
3.1.2  氧化锆的结晶过程    15
3.2  氧化锆纤维微观结构的SEM分析    16
3.3  氧化锆纤维微观结构的TEM分析    17
结  论    21
致  谢    22
参 考 文 献    23
1  引言
随着先进复合材料的开发及其在高新技术领域中的应用,氧化物陶瓷纤维日益受到重视。氧化物陶瓷纤维除具有耐高温、高强度的特点之外,还具有耐腐蚀性强、抗剧烈温度变化、绝热性能好、体积小、重量轻等特点,是一种综合性能优良的工程材料,可以作为陶瓷、金属、塑料等的增强组分,在工业及航空、航天领域中有着重要的作用。氧化锆具有优良的机械、热学、电学、光学性质,在高温结构材料、高温光学原件、燃料电池等方面有着广泛的应用[1],近年来在陶瓷材料研究领域备受关注。 ZrO2陶瓷纤维微观结构的TEM研究:http://www.lwfree.cn/cailiao/20171011/14627.html
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