多晶陶瓷材料晶粒的面積—周長關系.pdf

1、在關于多晶陶瓷力學性能與顯微結構關系的研究中，平均晶粒尺寸往往被作為一個關鍵的顯微結構參數得到學者們的普遍重視；在功能陶瓷材料領域，平均晶粒尺寸也經常被用作研究晶界效應對各項性能參數影響規(guī)律的一個重要參數。然而必須指出的是，在同一個多晶陶瓷樣品中不同晶粒的尺寸差別很大，大小晶粒之間的尺寸差別往往在一個甚至幾個數量級以上。在所有相關的研究報道中，晶粒尺寸卻都僅僅是采用了一個平均值，而忽略了材料中實際存在的晶粒尺寸的統計分布效應。此外，迄今

2、為止關于多晶陶瓷燒結過程的研究一般都是以觀察晶粒平均尺寸的變化為基礎進行的，關于燒結過程中晶粒形狀變化的研究報道極為罕見。另一方面，從大量文獻報道的燒結致密的多晶陶瓷晶粒形貌照片看，理想的正六邊形晶粒也十分少見。因此，探求一個新的顯微結構參數研究陶瓷材料結構與性能關系，建立一種表征晶粒形狀的技術并將其應用于陶瓷燒結研究具有很強的理論意義和實用價值。
　　 本文對BaTiO3系PTCR材料、立方ZrO2和無鉛陶瓷三個系統分別在不同

3、的燒結溫度下保溫不同時間條件下的晶粒生長過程和表面晶粒形貌進行了觀察。從統計學角度證實，對于給定的材料，在同一燒結制度下，其表面晶粒的周長(P)與面積(A)的平方根之比P/A0.5值較晶粒尺寸離散性小，能夠更加準確、可靠地描述晶粒形貌。確認燒結致密的單相多晶陶瓷材料表面上的晶粒具有一個基本恒定的P/A0.5值。
　　 其次，在以上觀測的基礎上，將晶粒的P/A0.5值作為晶粒形狀的一個表征參數。通過分析P/A0.5值的變化過程所得