Rola dyfuzji kationów w odkształcaniu nadplastycznym ceramik tlenkowych. Cz. 1. Pomiary współczynników dyfuzji.

• Autorzy: Boniecki M.

Warianty tytułu

EN

The role of cation diffusion in superplastic deformation of oxide ceramics. Pt. 1. Measurements of diffusion coefficients

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy wyznaczono współczynniki dyfuzji jonów Hf[sup]4+ w tetragonalnej ceramice ZrO2 stabilizowanej 3% mol Y2O3 w zakresie temperatur od 1556 do 1769 K za pomocą SIMS, a w temperaturach 1628-1783 K za pomocą mikrosondy rentgenowskiej (dyfuzja wzajemna Zr-Hf) w złączu pomiędzy ZrO2 i kompozytem ZrO2-HfO2. Równania Arrheniusa wyznaczone z pomiarów SIMS mają postać odpowiednio: dla dyfuzji objętościowej D[sub]1 = O.50 exp... [wzór] .

EN

The diffusion coefficient of Hf[sup]4+ in 3 mol % Y2O3 stabilized tetragonal zirconia at temperatures from 1556 to 1783 K using SIMS and at temperatures 1628-1783 K using electron microprobe analyzer (EPMA) (Zr-Hf interdiffusion) in the joint between ZrO2 and ZrO2-HfO2 composite. The Arrhenius equations obtained from SIMS measurements are following: D[sub]1 = 0. 50 exp ... [wzór].

Słowa kluczowe

PL

ceramika tlenkowa; pomiar współczynnika dyfuzji; metoda bezpośrednia; metoda pośrednia; odkształcanie nadplastyczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 36, nr 1
• Strony: 5--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., wykr.

Twórcy

autor

Boniecki M.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, 01-919 Warszawa, ul. Wólczyńska 133,

Bibliografia

• [1] Pampuch R.: Materiały ceramiczne, Zarys nauki o materiałach nieorganiczno-niemetalicznych. Warszawa, PWN, (1988), 434 s.
• [2] Wakai R, Sakaguchi S., Matsuno Y.: Superplasticity of yttria-stabilized tetragonal ZrO2 polycrystals. Adv. Ceram. Mater., 1, 3, (1986), 259-263
• [3] Owen D.M., Chokshi A.H.: The high temperature mechanical characteristics of superplastic 3 mol % yttria stabilized zirconia. Acta Mater., 46, 2, (1998), 667-679
• [4] Berbon M.Z., Langdon T.G.: An examination of the flow process in superplastic yttria-stabilized tetragonal zirconia, Acta Mater., 47, 8, (1999), 2485-2495
• [5] Boniecki M., Librant Z., Gładki A., Tomaszewski H., Wesołowski W.: Płynięcie nadplastyczne w tworzywach ceramicznych na bazie ZrO2 i Al2O3, Ceramika (Ceramics), 65, (2001), 101-109
• [6] Boniecki M., Librant Z., Tomaszewski H., Wesołowski W.: Własności nadplastyczne kompozytów korundowo-cyrkonowych, Materiały Elektroniczne, 30, 1/2, (2002), 29-50
• [7] Boniecki M., Librant Z., Wesołowski W, Węglarz H.: Nadplastyczne właściwości kompozytów ZrO2-MgAl2O4 i ZrO2-Al2O3-MgA2O4, Ceramika (Ceramics), 80, (2003), 259-264
• [8] Boniecki M., Librant Z., Wesołowski W, Węglarz H.: Wpływ niektórych tlenków na własności nadplastyczne ceramiki ZrO2, Ceramika (Ceramics), 91, (2005), 435-442
• [9] Boniecki M., Kaliński D., Librant Z., Wesołowski W: Superplastic joining of alumina and zirconia ceramics, J.Eur.Ceram.Soc., 27, 2-3, (2007), 1351-1355
• [10] Boniecki M.: Zjawisko nadplastyczności w wybranych ceramikach tlenkowych, Prace ITME, 58, (2008), 112 s.
• [11] Kim B.N., Hiraga K., Morita K., Sakka Y: A high-strain-rate superplastic ceramics, Nature, 413, 20 8, (2001), 288-291
• [12] Cannon R., Langdon T.G.: Review: Creep of ceramics. Part 2. An examination of flow mechanisms. J.Mater.Sci., 23, (1988), 1-20
• [13] Taylor M.A., Kilo M., Borchardt G., Weber S., Scherrer H.: 96Zr diffusion in polycrystalline scandia stabilized zirconia, J.Eur.Ceram.Soc., 25, (2005), 1591-1595
• [14] Rhodes W.H., Carter R.E.: Cationic self-diffusion in calcia-stabilized zirconia, J.Am. Ceram.Soc., 49, 5, (1966), 244-249
• [15] Sakka Y, Oishi Y, Ando K., Morita S.: Cation interdiffussion and phase stability in polycrystalline tetragonal ceria-zirconia-hafnia solid solution,J.Am.Ceram.Soc., 74, 10, (1991), 2610-2614
• [16] Swaroop S., Kilo M., Argirusis Ch., Borchardt G., Chokshi A.H.: Lattice and grain boundary diffusion of cations in 3YTZ analyzed using SIMS, Acta Mater., 53, (2005), 4975-4985
• [17] Paladino A.E., Kingery W.D.: Aluminum ion diffusion in aluminum oxide, J.Chem. Phys., 37, 5, (1962), 957-962
• [18] Le Gall M., Lesage B., Bernardini J.: Self-diffusion in α-Al2O3. I. Aluminum diffusion in single crystals, Phil. Mag.A, 70, 5, (1994), 761-773
• [19] Yu Y: Diffusion reactions at metals-oxide interfaces and effect of an applied electric field. Praca doktorska wykonana w Department of Materials Science and Engineering Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, August 2005
• [20] Stubican V.S., Greskovich C., Whitney W.P.: Interdiffusion studies in some oxide systems, Materials Science Research, 6, (1972), 55-63
• [21] Lindner R., Akerstrom A.: Diffusion of 63Ni in nickel spinels, Zeitschrift fur Physika-lische Chemie, 18, (1958), 303-307
• [22] Cannon R.M., Rhodes W.H., Heuer A.H.: Plastic deformation of fine-grained alumina (Al2O3). 1. Interface-controlled diffusional creep, J.Am.Ceram.Soc., 63, 1-2, (1980), 46-53
• [23] Yoshida H., Hashimoto S., Yamamoto T.: Dopant effect on grain boundary diffusivity in polycrystalline alumina, Acta Mater., 53, (2005), 433-440
• [24] Kaur I., Gust W.: Fundamentals of grain and interphase boundary diffusion, Ziegler Press, Stuttgart, (1989), 422 s.
• [25] Mishin Y., Herzig Chr., Bernardini J., Gust W.: Grain boundary diffusion: fundamentals to recent developments, Int.Mat.Rev., 42, 4, (1997), 155-177
• [26] Oishi Y, Ichimura H.: Grain boundary enhanced interdiffusion in polycrystalline CaO-stabilized zirconia system, J.Chem.Phys., 71, 12, 12, (1979), 5134-5139
• [27] Charit I., Chokshi A.H.: Experimental evidence for diffusion creep in the superplastic 3 mol % yttria-stabilized tetragonal zirconia, Acta Mater., 49, (2001), 2239-2249
• [28] Mrowec S.: Defekty struktury i dyfuzja atomów w kryształach jonowych. PWN, Warszawa, (1974), 331 s.
• [29] Doremus R.H.: Oxidation of alloys containing aluminium and diffusion in Al2O3, J.Appl. Phys., 95, 6, (2004), 3217-3222
• [30] Bedu-Amissah K., Rickman J.M., Chan H.M., Harmer M.P.: Grain-boundary diffusion of Cr in pure and Y-doped alumina, J.Am.Ceram.Soc., 90, 5, (2007), 1551-1555