| Al2O3/ZrO2纳米复合陶瓷的微结构及缺陷的正电子寿命研究 |
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| 引用本文： | 徐雪慧,石见见,赵文增,郭雪莲,王柱,吴奕初. Al2O3/ZrO2纳米复合陶瓷的微结构及缺陷的正电子寿命研究[J]. 核技术, 2020, 43(1): 29-34. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.010204 |
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| 作者姓名： | 徐雪慧 石见见 赵文增 郭雪莲 王柱 吴奕初 |
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| 作者单位： | 武汉大学物理与科学技术学院核固体物理湖北省重点实验室 武汉430072,武汉大学物理与科学技术学院核固体物理湖北省重点实验室 武汉430072,武汉大学物理与科学技术学院核固体物理湖北省重点实验室 武汉430072,武汉大学物理与科学技术学院核固体物理湖北省重点实验室 武汉430072,武汉大学物理与科学技术学院核固体物理湖北省重点实验室 武汉430072,武汉大学物理与科学技术学院核固体物理湖北省重点实验室 武汉430072 |
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| 摘 要： | 纳米Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷具有优良的力学性能,良好的高温稳定性和化学稳定性,并具有良好的抗辐照效应,是目前极具潜力的一种纳米陶瓷材料。采用正电子寿命谱分析同时配合着X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)和透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)对纳米Al_2O_3、ZrO_2和Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷在不同退火温度下(室温-1 000℃)的微结构及缺陷进行了研究。XRD研究表明:Al_2O_3、ZrO_2和Al_2O_3/ZrO_2纳米复合陶瓷三种样品退火温度低于500℃时,晶粒尺寸保持不变;随着退火温度的增加,Al_2O_3晶粒尺寸变化不大,ZrO_2和Al_2O_3/ZrO_2有所增加,但由于Al_2O_3的抑制,Al_2O_3/ZrO_2的晶粒生长更缓慢。正电子寿命分析表明:样品内主要缺陷是空位、空位团和微孔洞,缺陷主要集中在晶界处。对比ZrO_2纳米陶瓷内缺陷,Al_2O_3和Al_2O_3/ZrO_2纳米复合陶瓷内空位团或微孔洞缺陷尺寸更大,而相对数量更少。退火温度低于500℃时,三种样品内平均缺陷密度基本不变,高于500℃时由于晶粒生长,缺陷开始恢复,ZrO_2变化更明显,而Al_2O_3/ZrO_2由于相互抑制对方的晶粒生长,稳定性更高,这与XRD结果一致。纳米Al_2O_3的TEM图显示出晶粒大小基本不随退火温度变化发生改变,而纳米Al_2O_3/ZrO_2只有在退火温度高于500℃时,晶粒开始慢慢长大,并且发生了团聚,非常直观地证实了XRD和正电子的实验结果。
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| 关 键 词： | 正电子湮没 微结构 缺陷 退火 纳米陶瓷 |
Study on the microstructure and defects ofAl2O3/ZrO2 nano-composites by positron lifetime spectroscopy |
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| XU Xuehui,SHI Jianjian,ZHAO Wenzeng,GUO Xuelian,WANG Zhu,WU Yichu. Study on the microstructure and defects ofAl2O3/ZrO2 nano-composites by positron lifetime spectroscopy[J]. Nuclear Techniques, 2020, 43(1): 29-34. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.010204 |
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| Authors: | XU Xuehui SHI Jianjian ZHAO Wenzeng GUO Xuelian WANG Zhu WU Yichu |
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