Sintering and grain growth behaviour of ultra fine Al2O3 powder

• Autorzy: Mazaheri M. , Razavi Hesabi Z. , Haghighatzadeh M. , Sadrnezhaad S. K.

Warianty tytułu

PL

Zachowanie się ultradrobnych proszków Al2O3 podczas spiekania i rozrostu ziaren

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The sub-micrometer alumina powder with an average particle size of 150 nm was sintered, using two different methods, i.e. conventional sintering (CS) and two-step sintering (TSS). While the grain size of full-dense structures produced by conventional sintering ranges between 1-2 žm, the application of an optimum TSS regime led to a remarkable decrease of grain size down to ∼500 nm. The results show that low temperature isothermal dwell at 1150 ° after heating the green compacts up to 1300 ° decreased the grain size from 1.2 žm to 850 nm. A further decrease of the first step temperature to 1250 ° led to the formation of a finer structure with an average grain size of 500 nm.

PL

Submikronowy proszek Al2O3 o średnim rozmiarze cząstki wynoszącym 150 nm spiekano przy użyciu dwóch metod: konwencjonalnego spiekania (CS) i spiekania dwuetapowego (TSS). Podczas gdy rozmiar ziarna całkowicie zagęszczonych struktur, wytworzonych za pomocą konwencjonalnego spiekania, mieścił się w przedziale 1-2 žm, zastosowanie optymalnego reżimu TSS prowadziło do niezwykłego zmniejszenia rozmiaru ziarna poniżej ∼500 nm. Wyniki pokazują, że izotermiczne niskotemperaturowe przetrzymanie w 1150 stopni C, zastosowane po wygrzaniu surowych wyprasek aż do 1300 stopni C, zmniejsza rozmiar ziaren z 1.2 žm na 850 nm. Dalsze obniżenie temperatury pierwszego etapu spiekania do 1250 stopni C prowadziło do utworzenia bardziej drobnoziarnistej mikrostruktury o średnim rozmiarze ziarna wynoszącym 500 nm.

Słowa kluczowe

EN

two-stage sintering; Al2O3; microstructure

PL

spiekanie dwuetapowe; Al2O3; mikrostruktura

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 3
• Strony: 297--300
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Mazaheri M.

autor

Razavi Hesabi Z.

autor

Haghighatzadeh M.

autor

Sadrnezhaad S. K.

• Materials and Energy Research Center, Tehran, Iran,

Bibliografia

• 1. Vaben R., Stover D.: „Processing and properties of nanophase ceramics”, J. Mater. Process. Tech., 92, (1999), 77-84.
• 2. Salavati-Niasari M., Davar F., Mazaheri M., Shaterian M.: „Preparation of cobalt nanoparticles from [bis(salicylidene)cobalt(II)]- oleylamine complex by thermal decomposition”, J. Mag. Mag. Mater., 320, (2007), 575-578.
• 3. Karch J., Brringer R., Gleiter H.: „Ceramics ductile at low temperatures”, Nature, 330, (1987), 556-558.
• 4. Mayo M.J., Hague D.C., Chen D.J., „Processing Nanocrystalline Ceramics for Application in Superplasticity”, Mater. Sci. Eng. A166, (1993), 145-159.
• 5. Mayo M.J.: „Synthesis and applications of nanocrystalline ceramics”, Mater. Design, 14, (1993), 323-329.
• 6. Sakka Y., Suzuki T.S., Morita K., Nakano K., Hiraga K.: „Colloidal processing and superplastic properties of zirconia and alumina-based nanocomposites”, Scripta Mater., 44, (2001), 2075-2078.
• 7. Weibel A., Bouchet R., Bouvier P., Knauth P.: „Hot compaction of nanocrystalline TiO2 (anatase) ceramics. Mechanisms of densification: Grain size and doping effects”, Acta Mater., 54, (2006), 3575-3583.
• 8. Yang S., Gao L.: „Preparation of Titanium Dioxide Nanocrystallite with High Photocatalytic Activities”, J. Amer. Ceram. Soc., 88, (2005), 968-970.
• 9. Mazaheri M., Zahedi A.M., Sadrnezhaad S.K.: „Two-Step Sintering of Nanocrystalline ZnO Compacts: Effect of Temperature on Densification and Grain Growth”, J. Am. Ceram. Soc., 91, (2008) 56-63.
• 10. Groza J.R.: „Nanosintering”, Nanostruc. Mater., 12, (1999), 987-992.
• 11. Maca K., Trunec M., Dobask P.: „Bulk Zirconia Nanoceramics Prepared by Cold Isostatic Pressing and Pressureless Sintering”, Rev. Adv. Mater. Sci., 10, (2005), 84-88.
• 12. Jiang D., Mayo M.J.: „Rapid Rate Sintering of Nanocrystalline ZrO2-3mol% Y2O3”, J. Amer. Ceram. Soc., 79, (1996), 906-912.
• 13. Mazaheri M., Simchi A., Dourandish M., G-Fard F.: „Master Sintering Curve of a Nanoscale 3Y-TZP Powder Compacts”, Ceram. Int., 5, 2, (2009), 547-554.
• 14. Mayo M.J., Chen D.J., Hague D.C.: Nanomaterials: synthesis, properties and applications, Edelstein A.S., Cammarata R.C. (Eds), Bristol, UK: Institute of Physics Publishing, 1996, 191.
• 15. Chen I.-W., Wang X.-H.: „Sintering dense nanocrystalline ceramics without final-stage grain growth”, Nature, 404, (2000), 168-171.
• 16. Li J., Ye Y.: „Densification and grain growth of Al2O3 nanoceramics during pressureless sintering”, J. Am. Ceram. Soc., 89, (2006), 139-143.