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M: Metallphysik

M 17: Nanokristalle I

M 17.8: Vortrag

Dienstag, 24. März 1998, 17:50–18:10, H 33

Herstellung von Al₂O₃/ZrO₂–Nanomischkristallpartikeln — •H. Ferkel, J. Naser und W. Riehemann — Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik, TU Clausthal, Agricolastr. 6, D-38678 Clausthal–Zellerfeld

Durch Verdampfen von Preßlingen aus Mischungen von Al₂O₃- und ZrO₂-Mikropulvern unterschiedlicher Zusammensetzung mit der Strahlung eines gepulsten Nd:YAG-Lasers, können nanoskalige Al₂O₃/ZrO₂-Mischkristallpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser um 10 nm erzeugt werden. Die erzeugten Partikel wurden im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) mit energiedispersiver Röntgenmikroanalytik (EDX) und im Röntgendiffraktometer (XRD) untersucht. Die verschiedenen Analysen sowie Elektronenbeugung zeigen, daß neben γ–Al₂O₃– und t–ZrO₂–Nanopartikeln auch eine neue Phase tetragonaler Struktur mit Gitterparametern a =3D 0.500 und c =3D 0.490 nm=

existiert. Diese Struktur ähnelt der von t–ZrO₂ mit a =3D 0.507 und c =3D 0.517 nm. Hochauflösende TEM Untersuchungen bestätigten dieses Ergebnis und zeigen außerdem, daß es sich bei den Nanopartikeln um Einkristalle handelt. An einzelnen Partikeln der neue Phase gewonnene EDX Spektren ergaben, daß diese Einkristalle sich aus Al, Zr und O zusammensetzen. Bei dieser neuen Phase handelt es sich um Al₂O₃/ZrO₂–Mischkristalle vom Typ Zr_(1−x)Al_xO_(2−x/2) (0<x<1) [1].

[1] H. Ferkel, J. Naser und W. Riehemann, Nanostruct. Mater. 8, 457 (1997)