跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.222.218.145) 您好!臺灣時間:2024/02/29 12:55
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:許晉嘉
研究生(外文):Chin-chia Hsu
論文名稱:鋁酸鋰單晶高溫機械性質研究
論文名稱(外文):Study on Mechanical Properties of r-LiAlO2 at Elevated Temperatures
指導教授:張六文
指導教授(外文):Liu-wen Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:材料與光電科學學系研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:壓縮試驗奈米壓痕鋁酸鋰雙晶
外文關鍵詞:nanoindentationtwinscompressionLAO
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:158
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究在500至900℃下對γ-LiAlO2單晶在〔100〕方向以位移速率為1×10-4 mm/s進行壓縮試驗,取得高溫下LAO的應力應變曲線,再對壓縮後的試片表面變形帶進行分析,同時計算Shear plane及Shear direction。此外,利用奈米壓痕試驗以Strain rate為5×10-2 s-1對LAO的(010)及(001)面進行試驗。
結果顯示當溫度上升應力會下降,在500℃的0.01%偏位降伏應力約為204.98 ± 34.61 MPa,900℃的0.01%偏位降伏應力約為110.23 ± 17.78 MPa,而500及900℃下的最大應力分別約為239.89 ± 19.66 MPa及137.17 ± 14.38 MPa。此外,彈性係數亦隨溫度上升而下降。在900℃的最大應變量約在4%左右,而在900℃之前的應變量皆落在1%以下,顯示γ-LiAlO2在900℃以上可以產生較大的塑性變形量。
對壓縮試片的表面觀察的結果顯示γ-LiAlO2在500oC∼900oC的溫度區間內,均以雙晶應變的方式變形。在(010)面上具有兩條雙晶變形帶,而(001)面則有一條雙晶變形帶。透過變形帶分析後得到雙晶的晶癖面為 (2.29,-1.74,-4.19)至(2.4,-1.7,-4.23) 及(2.29,-1.74,4.19) 至(2.4,-1.7,4.23) 左右,近似值約為(4-3-7) 及(4-37) ,而得到的雙晶的剪應變方向是[-0.0048,0.0185,-0.0105] 及[-0.0048,0.0184,0.0109] ,近似值為[-14-2] 及[-142] 。
此外,在(010)及(001)面上都有裂痕的存在,這些裂痕大多數從上下表面沿著〔100〕方向向試片中心延伸,其劈裂面接近(0-11)。此外,在700℃的(010)面上的雙晶變形的晶癖面上也會產生沿〔100〕方向的微小裂痕,這些微小裂痕會隨著持續的外加負荷而持續延伸,但是在900℃下的雙晶晶癖面上則無此現象
奈米壓痕試驗的結果發現在(010)面上的1000 nm壓痕深度下彈性係數約為127 GPa,硬度是8.6 GPa,而(001)面上壓痕深度為1000 nm的彈性係數約153 GPa,硬度為10.93 GPa, TEM分析並無發現到差排, 此外不排除在常溫中有雙晶變形的可能。
摘要 I
總目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 XII
第一章、緒論 1
第二章、文獻回顧與理論基礎 2
2.1鋁酸鋰基材 2
2.1.1鋁酸鋰的相結構 2
2.1.2鋁酸鋰的機械性質 3
2.1.3鋁酸鋰的表面性質 5
2.2結晶方位判別 9
2.3.1背向式勞厄反射法 9
2.3.2電子式背向式散射繞射 9
2.3.3極圖 10
2.3單軸壓縮試驗 12
2.3.1壓縮試驗介紹 12
2.3.2彈性係數及校正 13
2.4 塑性變形 14
2.4.1降伏強度 14
2.4.2影響降伏強度之因素 15
2.4.3差排與影響降伏強度因素的關係 15
2.4.5脆性延性轉換溫度 21
2.5顯微組織 25
2.5.1差排組織 25
2.5.2臨界分解剪應力與滑移系統 25
2.5.3雙晶化 28
2.5.4高溫下的滑移和雙晶之臨界分解剪應力 29
第三章、實驗方法 32
3.1壓縮試片準備 32
3.2單軸壓縮試驗 33
3.2.1高溫壓縮試驗 33
3.2.2彈性校正 35
3.3顯微組織之表面形貌分析 37
3.3.1光學顯微鏡之表面分析 37
3.3.2 掃瞄式電子顯微鏡分析 37
3.4奈米壓痕 37
3.4.1 X-ray量測(010)及(001) 37
3.4.2奈米壓痕試驗 38
3.4.3穿透式電子顯微鏡分析 38
第四章 結果與討論 43
4.1 LAO之高溫機械性質 43
4.1.1荷重與位移曲線 43
4.1.2彈性校正 43
4.1.3應力應變曲線 45
4.2壓縮試片之表面分析 46
4.2.1不同溫度下的變形軌跡 46
4.2.2 Deformation band analysis 49
4.2.3 Shear plane analysis 50
4.2.4 Shear direction analysis 51
4.2.5 EBSD分析 53
4.3奈米壓痕分析 55
4.3.1 X-Ray繞射分析 55
4.3.2負荷和位移關係圖之分析 55
4.3.3奈米壓痕表面分析 56
4.3.4穿透式電子顯微鏡分析 57
第五章 結論 94
第七章 參考文獻 95
1.J. J. Lee, H. J. Choi, S. H. Hyun, H. C. Im, J. Power Sources 179 , 504(2008)
2.H. Amano, I. Akasaki, K. Hiramatsu, and N. Koide, Thin Solid Films, 163, 415(1998)
3.I. Akasaki, H. Amano, Y. Koide, Hiramatsu, and N. Sawaki, J. Cryst. Growth, 98, 209(1985)
4.H. Amano, M. Kito, K. Hiramatsu, and I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys., 28, L2112(1989)
5.S. Nakamura, Jpn. J. Appl. Phys., 30, L1705(1991)
6.S. Nakamura, M. Senoh, and T. Mukai, Jpn. J. Appl. Phys., 30, L1708,(1991)
7.S. Nakamura, T. Mukai, M. Senoh, and N. Iwasa, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2, 31, L139(1992)
8.黃惠君,“LAO晶體微結構缺陷分析之研究”,國立中山大學材料科學研究所博士論文,(2008)。
9.黃信介,“LAO單晶成長與表面拋光之研究”,國立中山大學材料科學研究所碩士論文,(2006)。
10.Zhaoyin Wen, Zhonghua Gu, Xiaohe Xu, Xiujian Zhu, J. Nucl. Mater. 329, 1283 (2004).
11.M. B. Caracciolo, C. Alvani, and S. Casadio, Fusion Technology, Vol. 14, 360 (1988)
12.A. P. de Kroon, G. W. Schafer, F. Aldinger, Journal of Alloys and Compounds 314, 147 (2001).
13.H. A. Lehmann, H. Z. Hesselbarth, Anorg. Allg. Chem. 313, 117 (1961)
14.J. Thery, A.-M. Lejus, D. Briancon, R. Collongues, Soc. Chim. Fr. 973 (1961)
15.C. H. Chang, J.L. Margrave, J. Am. Chem. Soc. 90, 2020 (1968)
16.P. Hagenmuller, L.C. Bebray, Compt. Rend. 254, 2005 (1960)
17.M. Marezio, Acta Cryst. 19, 396 (1965).
18.T. Y. Liu, “Transmission electron microscopy studies of GaN/g-LiAlO2 [GaN/gamma-LiAlO2] heterostructures”,Berlin, Humboldt-Univ., Ph.D. Thesis , 2004
19.曹百君,“以柴氏提拉法生長LAO單晶晶體及其晶面的反像特性之研究”,國立中山大學材料科學研究所碩士論文,(2006)。
20.Mitch M. C. Chou, H. C. Huang, D.-S Gan, Chuck W.C. Hsu, J. Cryst. Growth 291, 485 (2006).
21.J. S. Beckerman, B. R. Ford and T. M. Nemeth, Powder Diffr. 11, 312 (1996).
22.J. Zou, Y. Dong, S. Zhou, Y. Sun, W. Jun, J. H. Zhou, T. H. Huang, S. B Yang, H. Q. Zhou, J. Cryst. Growth 294, 339 (2006).
23.B. D. Cullity, S. R. Stock“Elements of X-ray Diffraction”, Prentice-Hall Inc, New Jersey, 2001.
24.V. Randle and O. Engler, “Introduction to texture analysis: macrotexture, microtexture and orientation mapping”, (2000) .
25.Annual Book of ASTM Standards, Vol 08.01, D-695-89, 197
26.M. A. Meyers, K. K. Chawla, “Mechanical Metallurgy Principles and Applications”,Prentice-Hall Inc., New Jersey, 1984
27.J. B. Wachtman, JR., and D. G. Lam, JR., J. AM. Chem. Soc. 80, 254 (1959)
28.J. Rabier and A. Georeg, Revue Phys. Appl. 22, 1327 (1987)
29.S. Takeuchi, T. Hashimoto, M. Nakamura, Intermetallics 2, 289 (1994).
30.K. Hagihara, T. Nakano, and Y. Umakoshi, Acta Mater. 48, 1469 (2000).
31.H. Inui, M. Moriwaki, N. Okamoto, and M. Yamaguchi, Acta Mater. 51, 1409 (2003).
32.S. Wang, P. Pirouz, Acta Mater. 55, 5500 (2007).
33.S. Wang, P. Pirouz, Acta Mater. 55, 5515 (2007).
34.K. Yoshimi, M. H. Yoo, A. A. Wereszczak, S. M. Borowicz, E. P. George, and R. H. Zee, Scripta Mater. 45, 1321 (2001).
35.M. Moriwaki, Kito, H. Inui, M. Yamguchi, Mater. Sci. Eng. A 239, 69 (1997).
36.K. Ito, H. Inui, T. Hirano, and M. Yamaguchi, Mater. Sci. Eng. A 152, 153 (1992)
37.I. Rosales, J.H Schneibel, L. Heatherly, J.A. Horton, L. Martinez and B. Campillo, Scripta Mater. 48, 185 (2003).
38.K. Ito, H. Inui, T. Hirano, and M. Yamaguchi, Mater. Sci. Eng. A 152, 153 (1992).
39.J. Castaing, A. Mu oz, D. G. Garcia, A. D. Rodriguez, Mater. Sci. Eng. A 233, 121 (1997).
40.K. Ito, H. Inui, T. Hirano, and M. Yamaguchi, Mater. Sci. Eng. A 152, 153 (1992).
41.M. Moriwaki, Kito, H. Inui, M. Yamguchi, Mater. Sci. Eng. A 239, 69 (1997).
42.R. E. Read-Hill, R. Abbaschian, “Physical metallurgy principles”, PWS-Kent Pub, Boston, 1992.
43.T. Scholz, K. K. McLaughlin, F. Giuliani, and W. J. Clegg, Appl. Phys. Lett. 91, 062903 (2007)
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top