ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การเตรียมและการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของอลูมินา-เซอร์โคเนีย

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การเตรียมและการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของอลูมินา-เซอร์โคเนีย
นักวิจัย : อรวรรณ (อุดมพร)ฤทธิเดช
คำค้น : Al2O3-ZrO2 , grain growth , TG-DTA , x-ray diffraction
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2551
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4880012 , http://research.trf.or.th/node/2080
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ สังเคราะห์เซรามิกอลูมินาเซอร์โคเนีย ด้วยวิธีแบบดั้งเดิมและวิธีตกตระกอนร่วม จากนั้นทำการศึกษาเฟสองค์ประกอบที่เกิดขึ้นด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ รวมทั้งศึกษาถึงสมบัติทางกายภาพคือร้อยละการหดตัวและความหนาแน่น นอกจากนั้นยังได้มีการหาลักษณะเฉพาะเชิงกลคือความแข็งทางจุลภาคจากเทคนิควิกเกอร์ส ศึกษาลักษณะสัณฐานทางจุลภาคด้วยเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ความหนาแน่นของเซรามิก Al2O3 – ZrO2 จากทุกเงื่อนไขที่เตรียมโดยวิธีโซลิตสเตทรีแอกชันให้ค่าระหว่าง 2.265 – 4.470กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตรส่วนเซรามิกที่เตรียมโดยวิธีตกตระกอนร่วมให้ค่าระหว่าง 1.579 – 4.506 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร การเกิดเฟสของเซรามิกอลูมินาเซอร์โคเนียที่เตรียมได้จากทั้งสองวิธีพบว่ามีเฟสหลักเป็นเฟสรอมโบฮีดรอลของอลูมินาและเฟสรองคือเฟสโมโนคลีนิกและเฟสเตตระโกนอลของเซอร์โคเนีย โดยที่เฟสโมโนคลินิกเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของความเข้มข้นเซอร์โคเนีย สำหรับ ZrO2 ในระบบเตตระโกนอล เพิ่มขึ้นสูงสุดที่สัดส่วนการเจือ ZrO2 ร้อยละ 25 โดยโมล การศึกษาโครงสร้างของอนุภาคในระดับจุลภาคโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าลักษณะเกรนของเซรามิกอะลูมินา-เซอร์โคเนียที่เตรียมได้จากทั้งสองวิธีมีรูปร่างเป็นทรงกลมและรูปหลายเหลี่ยมปะปนกัน โดยเกรนมีขนาดใหญ่ขึ้นตามอุณหภูมิซินเตอร์ที่สูงขึ้น โดยเซรามิกที่เตรียมแบบตกตระกอนร่วมเกรนมีขนาดระหว่าง 0.23 – 1.89 ไมโครเมตร ซึ่งพบว่าสัดส่วนการเจือเซอร์โคเนียที่เพิ่มขึ้นไม่มีผลต่อรูปร่างของเกรนแต่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของเกรน ส่วนเซรามิกที่เตรียมแบบโซลิตสเตทรีแอกชันให้เกรนที่มีขนาดระหว่าง 0.27 – 1.60 ไมโครเมตร โดยลักษณะเกรนของเซรามิกทั้งสองแบบมีแนวโน้มใหญ่ขึ้นเมื่ออุณหภูมิในการซินเตอร์สูงขึ้น ผลการวัดค่าความแข็งจุลภาคแบบวิกเกอร์สของเซรามิก Al2O3-ZrO2 ที่เตรียมแบบโซลิตสเตทรีแอกชันที่เผาซินเตอร์ พบว่าที่สัดส่วนให้ค่าความแข็งระหว่าง 0.173-0.686 MPa และพบว่าค่าความแข็งมีแนวโน้มลดลงเมื่อสัดส่วนการเจือ ZrO2 เพิ่มขึ้นตั้งแต่ที่สัดส่วนร้อยละ 15 โดยโมล สำหรับเซรามิกที่เตรียมแบบตกตระกอนร่วมพบว่ามีค่าความแข็งอยู่ในช่วง 3.011 – 17.433 GPa โดยพบว่าการเปลี่ยนแปลงของค่าความแข็งเป็นไปในลักษณะเดียวกับตัวอย่างที่เตรียมแบบโซลิตสเตทรีแอกชัน เมื่อเปรียบเทียบผลของค่าความแข็งของเซรามิกที่เตรียมจากทั้งสองวิธีพบว่าเซรามิกที่เตรียมแบบตกตระกอนร่วมให้ค่าความแข็งที่สูงกว่ามากและเมื่อพิจารณาที่สัดส่วนของเฟสพบว่าที่วิธีการเตรียมแบบตกตระกอนร่วมให้สัดส่วนของเฟสเตตระโกนอลที่สูงกว่าวิธีเตรียมแบบโซลิตสเตทรีแอกชันแสดงให้เห็นว่าสัดส่วนของเฟสเตตระโกนอลมีผลต่อสมบัติเชิงกลของเซรามิก The aim of this project is to investigate the characterization of Al2O3-ZrO2 ceramics in different percentage mole of ZrO2 as 1% mol to 50 % mol which prepared by solid state reaction method and Co-precipitation route. Samples were interested the condition of sintering temperature between 1200 – 1650 oC. Al2O3 – ZrO2 ceramics different ratios from Co-precipitation route were showed the density as between 1.579 – 4.506 g/cm3 and found maximum density at Al2O3 – ZrO2 ceramics by doped 35 mol% of ZrO2 with sintering at 1650 oC while ceramics from solid state reaction were obtained the density as between 2.265 – 4.470 g/cm3. XRD were used to identity phase formation in variation of ZrO2 ratios and successfully found that XRD patterns from ceramics preparing by two method showed different phase formation with consistent phase of Al2O3 – rhombohedral, - Al2O3 – rhombohedral, ZrO2 – monoclinic and ZrO2 – tetragonal. XRD analysis were found that ratios of ZrO2 – monoclinic and Al2O3 – rhombohedral are nearly constant with high sintering temperature while ratios of ZrO2 – tetragonal decreased. However, ZrO2 – monoclinic phase were obtained with increasing of ZrO2 contents while Al2O3 – rhombohedral phase decreased. Microstructure analysis via SEM were showed increasing of grain growth with high sintering temperature and found that size of grain samples with content of ZrO2 between 1 – 35 mol% from Co-precipitation method were of obtained decreasing while the higher of concentration up to 35 mol% were showed increasing of grains size. The size of grains in Al2O3 – ZrO2 ceramics from Co-precipitation method are between 0.272 – 2.275 and from solid state reaction are between 0.27 – 1.60 . Morphology of Al2O3 – ZrO2 ceramics with varies content were revealed facet shape combination of circular shape and it is not clearly differ in shape with increasing of ZrO2 concentration. The mechanical properties of ceramic Al2O3 - ZrO2 which is prepared by Co-precipitation route showed that hardness vicker as between 3.011 – 17.433 GPa while the other obtained as 0.173-0.686 MPa. It was found that micro hardness depend on ratios of ZrO2 tetragonal phase in Al2O3 – ZrO2 ceramics. Al2O3 – ZrO2 ceramics prepared by Co-precipitation route obtained higher ratios of ZrO2 tetragonal phase then they showed strength of ceramics.

บรรณานุกรม :
อรวรรณ (อุดมพร)ฤทธิเดช . (2551). การเตรียมและการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของอลูมินา-เซอร์โคเนีย.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อรวรรณ (อุดมพร)ฤทธิเดช . 2551. "การเตรียมและการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของอลูมินา-เซอร์โคเนีย".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อรวรรณ (อุดมพร)ฤทธิเดช . "การเตรียมและการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของอลูมินา-เซอร์โคเนีย."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2551. Print.
อรวรรณ (อุดมพร)ฤทธิเดช . การเตรียมและการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของอลูมินา-เซอร์โคเนีย. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2551.