高温氧化物陶瓷的形变和相变过程中的位错机制研究

项目名称： 高温氧化物陶瓷的形变和相变过程中的位错机制研究

项目编号： No.51371177

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 杜奎

作者单位： 中国科学院金属研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 具有高熔点和优异力学性能的氧化物陶瓷是高温结构材料的一个重要发展方向。研究这些氧化物晶体中的位错运动和反应机制对于深入认识高温陶瓷材料的力学性能有着重要的意义。但是在这些复杂结构的离子晶体中，位错的运动往往需要几个甚至几十个原子的协调运动，离子之间强烈的电荷作用也使得滑移过程更加复杂。我们拟利用像差校正高分辨像(HRTEM)、环形明场像(ABF)等技术对氧化物陶瓷Al2O3、Y2Si2O7在高温形变时的位错核心结构和Al2O3中alpha/gamma相变界面的精细结构进行研究。结合定量电子显微学分析，优化样品结构模型中原子的种类、位置、数量，从而解析位错核心离子的部分占位状态。利用所得到的缺陷结构模型进行第一原理计算，揭示位错运动机制和相变机理，然后和已有的材料力学性能的实验结果比较，加深对位错机制对高温陶瓷材料作用物理本质的理解。同时，发展对复杂结构材料中缺陷组态的定量电子显微学研究。

中文关键词： 透射电子显微学；位错；相变；层错；高温氧化物陶瓷

英文摘要： Attributed to their high melting points, good mechanical properties, excellent thermal and chemical stabilities at elevated temperatures, oxide ceramics such as Al2O3 and Y2Si2O7 have attracted increasing research attention as potential high temperature s

英文关键词： Transmission electron microscopy；Dislocations；Phase transformation；Stacking faults；High temperature oxide ceramics