اثر کرنش پلاستیک و سایز دانه بر روی استحاله فازی فشار بالا در سرامیک­ های نانوساختار تیتانیا TiO2

Plastic strain and grain size effect on high-pressure phase transformations in nanostructured TiO2 ceramics

چکیده

تیتانیا آناتاز به شدت توسط اعمال پیچش فشار بالا، تغییر شکل داد و اثر کرنش پلاستیک و سایز دانه بر روی استحاله فازی سرامیک TiO2 بررسی شد. فاز TiO_۲-II­ فشار بالا (کلومبیت) با ساختار ارترومبیک تحت فشارهای ۱ و  ۶ GPaتشکیل شد. نسبت TiO_۲-II­ با افزایش کرنش پلاستیک، افزایش یافت و در فشار معمولی پایدار باقی ماند. آنالیز ریزساختاری نشان داد که TiO_۲-II­ با اندازه دانه­ هایی کم­تر از ۱۵ nm، به دلیل مرزی انرژی بالا برای استحاله فازی سرامیک نانوساختار عکس، تثبیت شده است، در حالی که دانه­ های بزرگ­تر ساختار اناتاز داشتند. دانسیته­ های بالا از جاهای خالی اکسیژن و نابجایی ­ها نیز پس از تغییر شکل پلاستیک شدید تشکیل شدند. 

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Anatase TiO2 was severely deformed using high-pressure torsion and the effect of plastic strain and grain size on phase transformationswas investigated. A high-pressure TiO2-II phase (columbite)with the orthorhombic structure was formed under pressures of 1 and 6 GPa. Fraction of TiO2-II increased with increasing the plastic strain and remained stable at ambient pressure. Microstructural analysis showed that TiO2-II was stabilized in grains with sizes less than ~15 nm because of high energy barrier for reverse phase transformation, while larger grains had the anatase structure. Large densities of oxygen  acancies and dislocations were also formed after severe plastic deformation.