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《昆明理工大学》 2006年
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Cu、Bi对AgSnO_2复合材料反应合成的组织与性能的影响

江珍雅  
【摘要】: 本文通过对AgSn、AgSnCu和AgSnBi合金的内氧化实验,以及反应合成AgSnO_2CuO和AgSnO_2Bi_2O_3复合材料实验的研究。从热力学和动力学上分析了Cu、Bi添加对内氧化以及反应合成制备AgSnO_2材料的影响,并对反应合成的AgSnO_2CuO和AgSnO_2Bi_2O_3复合材料在不同工艺时期的组织结构和物理性能进行了分析。 通过热力学计算得到:1)各金属与氧的亲合力Sn>Bi>Cu;2)在热力学上SnO_2比SnO更稳定,CuO比Cu_2O更稳定;3)在AgSnCu系统中的化学位Cu>Ag>Sn,在AgSnBi系统中的化学位Ag>Sn>Bi。 AgSn合金内氧化的过程中,很容易发生外氧化。AgSnCu合金内氧化机理与AgSn类似,在反应的过程中未氧化的Sn又可以夺取CuO中的O,但这需要一定的温度来提供足够的能量,去克服能垒,所以在这个温度点之前,AgSnCu的内氧化增重曲线跟AgSn很接近,或者比AgSn的增重少,因为Sn是比Cu更容易氧化的。这个关键的温度点为350℃。AgSnBi合金中,Bi几乎不溶氧,Bi的存在,稀释了Sn的浓度,降低了Sn形成氧化膜的速率,随着反应的进行,Bi依附吸附了过量氧的Sn生成氧化物,但内层中未氧化的Sn又可以夺取已氧化的Bi的氧,这需要一定的温度来提供足够的能量去克服能垒,这关键温度点为250℃。 反应合成AgSnO_2CuO(SnO_27.42wt%,CuO6.21wt%)和AgSnO_2Bi_2O_3(SnO_27.79wt%,Bi_2O_35.44wt%)复合材料的过程中,AgSnBiO系统的反应激活能约为235KJ/mol,AgSnCuO系统约为229KJ/mol,在相同的加热条件下,AgSnCuO系统先发生化学脱附,反映在温度上,就是AgSnCuO的脱附温度比AgSnBiO的脱附温度低20℃左右,为350℃。 反应合成过程中:1)AgSnCu合金系统吸附氧的能力比较强,合金中Cu浓度越高,则吸附氧的能力越强,AgSnBi合金系统吸附氧的能力就比较弱,并且合金中Bi浓度越高,吸附氧的能力就越弱;2)AgSnCuO系统先是发生明显的置换反应,生成数量较多的氧化物,其中CuO的大量生成使基体的密度明显下降,再是基体中未反应Sn、Cu与游离氧的反应,生成的混合氧化物(SnO_2和CuO混杂在一起)弥散分布于基体,在晶界处有明显聚集。3)AgSnBiO系统,Bi被浓缩在晶界上,脆化了晶界,SnO_2在大颗粒的界面处偏聚,由于生成Bi_2Sn_2O_7使基体的密度下降。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB33

【引证文献】
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【同被引文献】
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