Crystallization kinetics of amorphous alumina–zirconia–silica ceramics

0329728 - ÚFP 2010 RIV GB eng J - Journal Article
Chráska, Tomáš - Hostomský, Jiří - Klementová, Mariana - Dubský, Jiří
Crystallization kinetics of amorphous alumina–zirconia–silica ceramics.
[Kinetika krystalizace amorfní keramiky obsahující Al2O3-ZrO2-SiO2.]
Journal of the European Ceramic Society. Roč. 29, č. 15 (2009), s. 3159-3165. ISSN 0955-2219. E-ISSN 1873-619X
R&D Projects: GA AV ČR KAN300430651
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20430508; CEZ:AV0Z40320502
Keywords : Nanocomposites * Al2O3 * ZrO2 * SiO2 * Solid-state reaction
Subject RIV: JH - Ceramics, Fire-Resistant Materials and Glass
Impact factor: 2.090, year: 2009
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TX0-4WH6KHP-1&_user=6542793&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1024128242&_rerunOrigin=google&_acct=C000070123&_version=1&_urlVersion=0&_userid=6542793&md5=8650ab2f962a23013a2036628c8ec87f

Crystallization kinetics of amorphous alumina–zirconia–silica ceramics was studied by nonisothermal differential scanning calorimetry (DSC). Different amorphous materials were produced by plasma spraying of near-eutectic Al2O3–ZrO2–SiO2 mixtures. Phase composition and microstructure of the amorphous materials and nanocrystalline products were analyzed. All of the investigated materials show an exothermic peak between 940 and 990 C in the DSC experiments. The activation energies calculated from DSC traces decrease with increasing SiO2 concentration. Values of the Avrami coefficients together with results of the microstructural observations indicate that tetragonal zirconia crystallization from materials containing more than 10 wt.% SiO2 proceeds by a diffusion-controlled mechanism with nucleation occurring predominantly at the beginning of the process.

Kinetika krystalizace amorfní keramiky obsahující Al2O3-ZrO2-SiO2 byla studo¬vána pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC). Různé amorfní materiály byly připraveny plazmovým stříkáním prášků s téměř eutektickým složením obsahující Al2O3-ZrO2-SiO2. Byla provedena analýza fázového složení a mikrostruktury amorfních materiálů i výsledných nanokrystalických produktů. Všechny zkoumané materiály vykazují v DSC exotermický pík mezi 940 a 990 C. Aktivační energie spočítaná z DSC stop klesá s rostoucím obsahem SiO2. Hodnoty Avramiho koeficientu stejně jako výsledky mikrostrukturních pozorování ukazují, že tetragonální ZrO2 krystalizuje, v materiálech obsahujících více jak 10 hm.% SiO2, difúzně kontrolovaným mechanismem a nuklease probíhá převážně na začátku děje. A obráceně, materiály s téměř nulovým obsahem SiO2 vykazují Avramiho exponent odpovídající růstu krystalů, který je kontrolován procesy na fázovém rozhraní.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0175680