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陶瓷界面

多相復合陶瓷中,不同相之間的界面也是陶瓷界面的一種。

晶界是多晶材料(陶瓷是一種典型的多晶材料)中最常見(jiàn)的界面現象。作為多晶材料中分隔晶粒的界面,晶界可以看成是材料從一個(gè)晶粒向另一個(gè)晶粒的結構過(guò)渡形式。晶界的寬度一般為原子間距的數量級,可認為是二維和三維的中間狀態(tài)。晶界的化學(xué)成分(尤其是雜質(zhì)的成分)影響陶瓷材料的強度,尤其是高溫強度、蠕變性能、硬度等。晶界組成可影響陶瓷材料的燒結機理屬性、晶粒的重結晶,并改變晶界的相變。在功能陶瓷中,如電容器陶瓷、正溫度系數(PTC)陶瓷等,晶界在調節材料性能方面具有重要作用。很多材料要求晶界盡量清潔,即沒(méi)有雜質(zhì)和第二相。對于半導體材料,由于晶界的存在產(chǎn)生懸鍵,從而給出具有擾動(dòng)特性的空域能帶。若有雜質(zhì)富集,將改變能帶狀態(tài),因此這類(lèi)材料需要清潔晶界。材料界面中薄膜和底材之間形成的界面所產(chǎn)生的缺陷,對于半導體材料電性能影響很大,因此制備時(shí)要加以控制。

隨著(zhù)界面的深入研究,以及多相體系在材料中的日趨重要,又提出了相界這一概念。所謂相界是指不同相之間的界面。在多相復合陶瓷中,有纖維或晶須與母相之間、兩相彌散與母相之間、兩個(gè)或多個(gè)主晶相之間,以至陶瓷相與金屬相、陶瓷相與高分子相之間的相界問(wèn)題。它們在化學(xué)上的相容性、在物理上的匹配,以及結合狀態(tài)和顯微結構,均為這類(lèi)陶瓷材料的設計提供了有用的信息和依據。

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