陶瓷界面
多相復(fù)合陶瓷中,不同相之間的界面也是陶瓷界面的一種。
晶界是多晶材料(陶瓷是一種典型的多晶材料)中最常見的界面現(xiàn)象。作為多晶材料中分隔晶粒的界面,晶界可以看成是材料從一個(gè)晶粒向另一個(gè)晶粒的結(jié)構(gòu)過(guò)渡形式。晶界的寬度一般為原子間距的數(shù)量級(jí),可認(rèn)為是二維和三維的中間狀態(tài)。晶界的化學(xué)成分(尤其是雜質(zhì)的成分)影響陶瓷材料的強(qiáng)度,尤其是高溫強(qiáng)度、蠕變性能、硬度等。晶界組成可影響陶瓷材料的燒結(jié)機(jī)理屬性、晶粒的重結(jié)晶,并改變晶界的相變。在功能陶瓷中,如電容器陶瓷、正溫度系數(shù)(PTC)陶瓷等,晶界在調(diào)節(jié)材料性能方面具有重要作用。很多材料要求晶界盡量清潔,即沒(méi)有雜質(zhì)和第二相。對(duì)于半導(dǎo)體材料,由于晶界的存在產(chǎn)生懸鍵,從而給出具有擾動(dòng)特性的空域能帶。若有雜質(zhì)富集,將改變能帶狀態(tài),因此這類材料需要清潔晶界。材料界面中薄膜和底材之間形成的界面所產(chǎn)生的缺陷,對(duì)于半導(dǎo)體材料電性能影響很大,因此制備時(shí)要加以控制。
隨著界面的深入研究,以及多相體系在材料中的日趨重要,又提出了相界這一概念。所謂相界是指不同相之間的界面。在多相復(fù)合陶瓷中,有纖維或晶須與母相之間、兩相彌散與母相之間、兩個(gè)或多個(gè)主晶相之間,以至陶瓷相與金屬相、陶瓷相與高分子相之間的相界問(wèn)題。它們?cè)诨瘜W(xué)上的相容性、在物理上的匹配,以及結(jié)合狀態(tài)和顯微結(jié)構(gòu),均為這類陶瓷材料的設(shè)計(jì)提供了有用的信息和依據(jù)。