项目名称: 尺寸效应对纳米钛酸钡陶瓷力学性能的影响研究

项目编号: No.50872093

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2009

项目学科: 金属学与金属工艺

项目作者: 邓湘云

作者单位: 天津师范大学

项目金额: 38万元

中文摘要: 近年来国内外钛酸钡陶瓷尺寸效应研究的核心内容主要围绕晶粒尺寸对于介电性能、相变和显微结构的影响,纳米尺寸效应对钛酸钡陶瓷力学性能的影响研究还很少。本项目实验方面利用两段式无压烧结和放电等离子体烧结工艺分别制备出一系列不同晶粒尺寸的高密度纳米晶钛酸钡陶瓷,测试不同晶粒尺寸钛酸钡陶瓷的硬度、弹性模量和蠕变等力学性能;理论方面通过研究不同晶粒尺寸钛酸钡陶瓷的微观结构、原子在晶粒与晶界间的扩散、化学键的变化,揭示尺寸效应对纳米晶钛酸钡陶瓷力学性能的影响。从第一性原理分子动力学的角度结合密度泛含以及界面协调应变模型等理论,从化学键密度、键长、化学势、电子能带结构引起的应力场等理论研究入手,揭示不同晶粒尺寸钛酸钡陶瓷晶粒扩散、晶界结构对力学性能的影响机理和控制规律。 该研究对于钛酸钡纳米晶陶瓷材料在新型微电子器件中的应用具有重要的理论和实际意义,同时也为纳米晶陶瓷理论体系的建立和完善提供科学依据。

中文关键词: 钛酸钡陶瓷;力学性能;尺寸效应;微观结构;制备

英文摘要: In recent years,the core research contents of size effect of BaTiO3 ceramics focuses on grain size effect for the dielectric properties,phase change and the influence of the microstructure. But size effect study of the mechanical property of nanocrystalline BaTiO3 ceramics is rare. In the project, the bulk dense nanocrystalline BaTiO3 ceramics at various sizes have been successfully prepared by the two step sintering and the spark plasma sintering process, respectively. The mechanical properties of hardness, elastic modulus and creep were measured. In theory, the effect of the hardness properties of nanocrystalline BaTiO3 ceramics was reveled by the size effect, through the study of microstructure, the diffusion of atomic between grain and grain boundary and the change of the chemical bonds of nanocrystalline BaTiO3 ceramics. Based on the primary principle of molecular dynamics with density functional, interface coordination models theory, chemical bonds density, key long, chemical potential, stress field caused by the electronic band structure, the influence mechanism and control laws of different grain size BaTiO3 ceramics grain diffusion and structure of grain boundaries were revealed. The research has important theoretical and practical significance for nanocrystalline BaTiO3 ceramics materials in new application of microelectronics devices. At the same time, it also provides the scientific basis for the establishment and perfection of nanocrystalline ceramic theoretical system.

英文关键词: BaTiO3 ceramics; mechanical property; size effect; microstructure; preparation

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【AI与电力】电动汽车发展与城市电网适应性研究
专知会员服务
16+阅读 · 2022年4月25日
中国AI+材料科学产业应用研究报告,41页pdf
专知会员服务
55+阅读 · 2021年12月6日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年7月13日
专知会员服务
11+阅读 · 2021年5月25日
专知会员服务
81+阅读 · 2021年5月10日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【AAAI2021最佳论文】多智能体学习中的探索 - 利用
专知会员服务
35+阅读 · 2021年2月6日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月28日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
深度报告:特种钢铁行业,支撑高端制造
材料科学与工程
12+阅读 · 2019年4月9日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
19+阅读 · 2018年9月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月25日
Arxiv
27+阅读 · 2021年11月11日
How to Fine-Tune BERT for Text Classification?
Arxiv
13+阅读 · 2019年5月14日
小贴士
相关VIP内容
【AI与电力】电动汽车发展与城市电网适应性研究
专知会员服务
16+阅读 · 2022年4月25日
中国AI+材料科学产业应用研究报告,41页pdf
专知会员服务
55+阅读 · 2021年12月6日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年7月13日
专知会员服务
11+阅读 · 2021年5月25日
专知会员服务
81+阅读 · 2021年5月10日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【AAAI2021最佳论文】多智能体学习中的探索 - 利用
专知会员服务
35+阅读 · 2021年2月6日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月28日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员