Synthesis, sintering, and grain growth kinetics of Hf6Ta2O17

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作者
Qirong Yang,Harry Charalambous,Elizabeth Sobalvarro Converse,Jesus Rivera,Peter W.F. Evans,James T. Cahill,Wyatt L. Du Frane,Joshua D. Kuntz
出处
期刊:Journal of The European Ceramic Society [Elsevier BV]
卷期号:43 (10): 4541-4548 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2023.03.040
摘要

A systematic study of the solid-state synthesis, pressureless sintering, and grain growth kinetics of Hf6Ta2O17 is presented. The ideal conditions for solids-state synthesis of Hf6Ta2O17 powder with minimal particle necking was 1250 °C for 2 h in air. The resultant powder has an average particle size of 210 ± 70 nm. The combined synthesis and ball-milling procedure produces highly sinterable Hf6Ta2O17 powder, achieving > 97 % of theoretical density after pressureless sintering at 1600 °C for 2 h in air. The grain growth mechanism was sensitive to processing conditions, appearing to be primarily driven by surface diffusion below 1600 °C and grain boundary diffusion above 1650 °C. The respective activation energies for grain growth were found to be QS = 659 ± 79 kJ mol−1 and QGB = 478 ± 63 kJ mol−1.
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