液相对ZnO陶瓷放电等离子体烧结过程的影响

作者：张洁心; 康晟淋; 赵学童; 孙健杰; 梁杰; 陈晗; 杨丽君; 廖瑞金

来源：稀有金属材料与工程, 2021, 50(10): 3634-3639.

• ZnO陶瓷
• 等离子体烧结
• 晶界阻抗

采用放电等离子体烧结技术制备了 ZnO陶瓷,主要研究了液相(醋酸溶液)的添加对烧结过程的影响。结果表明,通过对初始粉料添加约10%的2 mol/L的醋酸溶液,在等离子体烧结过程中,ZnO陶瓷试样在52℃开始收缩,115℃开始致密化,160℃致密度可达95%以上,200℃即可完成致密化。在250℃烧结5 min后,晶粒尺寸从初始粉体的200 nm增长到600 nm。X射线衍射结果表明,在液相辅助等离子烧结过程中,ZnO陶瓷中未出现明显杂相,并且晶粒生长表现出沿外施压力垂直的方向取向生长。通过计算发现,液相辅助等离子体烧结ZnO陶瓷其晶粒生长活化能仅为78.8 kJ/mol,约为传统高温烧结的1/3。ZnO陶瓷试样的室温阻抗测试结果表明,晶界阻抗随烧结温度的升高而下降,从120℃烧结试样的9.82×106Ω下降到250℃烧结试样的2.75×103Ω。

• 单位
  重庆大学; 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室