氧化鎢陶瓷摻雜七氧化四鋱

圖為不同濃度七氧化四鋱摻雜燒結的氧化鎢陶瓷樣品的SEM圖。可以看到摻雜七氧化四鋱能夠使得陶瓷的晶粒尺寸明顯增大,晶粒間的空隙明顯減少,說明摻雜七氧化四鋱有助於氧化鎢陶瓷的燒結。

摻雜七氧化四鋱的氧化鎢陶瓷,其晶界有析出物。析出物的元素所含的Tb:W:O的原子數量之比為7.41:14.10:78.49。圖為氧化鎢陶瓷的晶粒尺寸和緻密度隨七氧化四鋱摻雜濃度變化的曲線。可以看出摻雜七氧化四鋱使得氧化鎢陶瓷的緻密度也有所提高,但是緻密度隨七氧化四鋱摻雜濃度的增加基本不變。摻雜0.1mol七氧化四鋱時,其晶粒尺寸最大,然後隨著摻雜Tb濃度的增加,其晶粒尺寸有所減小。摻雜七氧化四鋱濃度提高時,第二相在晶界析出,說明晶界第二相阻礙了晶粒的生長。微量摻雜七氧化四鋱能夠促進氧化鎢陶瓷晶粒生長和緻密化,這與高溫燒結階段七氧化四鋱促進氧化鎢陶瓷氧空位的生成濃度有關。

氧化鎢圖片

如果有相關反應發生,則氧化鎢陶瓷中的氧空位濃度將會大大增加,從而促進氧化鎢陶瓷中氧原子的傳輸,並帶動鎢原子的傳輸,使得氧化鎢陶瓷晶粒長大。從氧化鎢陶瓷的晶粒的生長和緻密化,可以認為上述反應在高溫燒結階段發生了,但是氧空位對氧化鎢陶瓷的電學性能有很大的影響。

氧化鎢圖片