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    題名: 鎢酸鋯陶瓷之製作
    作者: 翁瑞坪;Ran-Pen Wo
    貢獻者: 機械工程研究所
    關鍵詞: 負熱膨脹係數;熱補償元件
    日期: 2000-07-04
    上傳時間: 2009-09-21 11:33:27 (UTC+8)
    出版者: 國立中央大學圖書館
    摘要: 鎢酸鋯為一特殊負熱膨脹材料,其與一般負熱膨脹材料不同在於具有較廣泛的溫度使用範圍及具等向性負熱膨脹效應,而且其負熱膨脹係數之值比一般負熱膨脹材料來得高,所以很適合作熱補償元件,可廣泛應用在精密的工業方面,如光纖光柵的熱補償元件、光濾波器及電子業等。由於鎢酸鋯為高溫淬火相,緩慢的冷卻將使其分解出氧化鋯與氧化鎢,導致負熱膨脹的特性減弱;過快的冷卻則容易造成陶瓷破裂,無法獲得足夠強度以供後續加工使用。 本研究將氧化鎢與氧化鋯以適當的化學計量比均勻混合,利用固態燒結的方法製作鎢酸鋯陶瓷。首先以X光粉末繞射檢測陶瓷的組成和熱分析儀量測陶瓷熱膨脹係數,找出最佳的燒結時間,接著以光學顯微鏡及掃瞄式電子顯微鏡觀察陶瓷內部微觀性質,最後再以軟體程式作熱傳模擬分析,經過程式分析與陶瓷實作的交互偵錯,開發出良好的陶瓷製程技術,一方面可維持鎢酸鋯的高負熱膨脹特性,另一方面則可獲得高緻密性與高強度的陶瓷,適合後續的加工與複合材料應用。 由實驗的結果,可知將生胚放置在加熱爐內,以每分鐘5℃的升溫速率,燒結停留4小時再迅速取出放在空氣中冷卻,可得效果不錯的負熱膨脹效應。由於氧化鎢在高溫會發生揮發的情形,間接影響陶瓷到的機械性質,所以在生胚的上方加蓋,改善氧化鎢在高溫時的揮發情形,陶瓷之燒結停留時間將延長至8小時,其熱膨脹數不僅可達 -10 ×10-6K-1以上,而且其內部反應較均勻,空孔出現的情形也明顯的減少,加工時也可發覺其機械強度有明顯的增加。
    顯示於類別:[機械工程研究所] 博碩士論文

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