高压等离子活化烧结制备块体纳米二氧化钛

摘要

使用等离子活化烧结(Plasma Activated Sintering，PAS)技术在高压下制备了块体纳米二氧化钛，通过X射线衍射(XRD)表征了不同样品的物相组成，采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察样品的断口形貌，研究了压力对二氧化钛烧结过程中物相转变及致密化过程中晶粒生长的影响。实验过程中在500MPa压力，650℃条件下获得了相对密度在95%以上晶粒尺寸分布在100nm范围内的致密纳米二氧化钛烧结体，实验结果表明外加压力有助于促进二氧化钛从锐钛矿向金红石相的转变，作为烧结过程中的额外驱动力，压力有助于降低烧结温度，促进烧结过程中粉末颗粒传质的进行，因而能有效地促进坯体致密化而同时使晶粒不过分长大，得到烧结后晶粒尺寸仍然在纳米级的块体纳米二氧化钛材料。