MARC

 008260126s2023        us                              c    eng  d
■001000017359765
■00520260202105210
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798291563786
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32271358
■035    ▼a(MiAaPQ)httphdlhandlenet2142121482
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a620.11
■1001  ▼aHulbert,  Benjamin  S.
■24513▼aAn  In-Situ  Synchrotron  Study  of  Low  Positive  and  Negative  Thermal  Expansion  Ceramics
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Illinois  at  Urbana-Champaign▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a251  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Kriven,  Waltraud  M.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Illinois  at  Urbana-Champaign,  2023.
■520    ▼aIn  this  dissertation,  three  families  of  materials  that  exhibit  low  or  negative  thermal  expansion  were  studied,  including  NaZr2(PO4)3-type  materials,  HfW2O8  and  ZrW2O8,  and  rare-earth  di-titanates.  These  materials  were  studied  with  high  temperature,  in-situ  synchrotron  and/or  neutron  diffraction  to  make  thermal  expansion  measurements  and  determine  structural,  atomistic  unit  cell  changes  leading  to  the  thermal  expansion  mechanism  in  each  material.  During  the  X-ray  diffraction  (XRD)  experiments,  a  sample-to-detector  distance  correction  was  derived  to  analyze  data  more  accurately.  Samples  were  synthesized  through  a  low  temperature  solution-based  ceramic  synthesis  technique  called  the  organic-inorganic  steric  entrapment  method. In  chapter  2,  a  specimen  displacement  correction  method  was  derived  for  Debye-Scherrer  powder  XRD  experiments  with  a  flat  area  detector,  which  are  common  at  synchrotrons.  This  correction  does  not  require  the  use  of  an  internal  reference  material,  is  applied  during  the  Rietveld  refinement  step,  and  is  analogous  to  the  specimen  displacement  correction  equations  for  Bragg-Brentano  geometry  experiments.  The  2θ  correction  equation  is  compared  to  another  specimen  displacement  correction  based  on  the  use  of  an  internal  reference  material  in  which  new  integration  and  calibration  parameters  of  area  detector  images  are  determined.In  chapter  3,  SrZr4P6O24,  CaZr4P6O24,  NaTi2P3O12,  NaZr2P3O12,  MgZr4P6O24,  and  related  solid  solutions  were  synthesized  using  the  organic-inorganic  steric  entrapment  method.  The  average  linear  thermal  expansion  of  these  materials  was  between  -1  x  10−6/℃  and  6  x  10−6/℃  from  25  to  1500  ℃,  extending  the  temperature  ranges  from  previous  studies  by  300  to  700  ℃.  High  temperature  polymorphs  of  CaZr4P6O24  and  SrZr4P6O24  were  solved  by  Fourier  difference  mapping  and  Rietveld  refinement.  This  polymorph  is  present  above  1262  and  1268  ℃, respectively.  This  work  measured  thermal  expansion  coefficients  to  1500  ℃  for  all  samples  and  investigated  the  differences  in  thermal  expansion  mechanisms  between  polymorphs  and  between  compositions.In  chapter  4,  the  isotropic  negative  thermal  expansion  of  ZrW2O8  and  HfW2O8  was  measured  from  1105  to  1257  ℃  for  ZrW2O8  and  from  1105  to  1276  ℃  for  HfW2O8.  Their  linear  coefficients  of  thermal  expansion  were  measured  to  be  -5.52  x  10-6  ℃-1  and  -4.87  x  10-6  ℃-1,  respectively.  This  work  presents  the  first  in-situ,  powder  x-ray  diffraction  measurements  of  these  materials  at  their  thermodynamically  stable  temperature  ranges.  The  thermal  expansion  mechanism  of  increased  flexibility  and  transverse  vibrations  of  the  WO4  tetrahedra  at  temperatures  below  775  ℃  appears  consistent  with  the  higher  temperature  region  probed  here.In  chapter  5,  the  unit-cell  parameter  and  the  first  temperature  dependent  coefficient  of  thermal  expansion  values  for  nine  of  the  rare  earth  di-titanates  from  room  temperature  to  approximately  1600  ℃,  extending  previous  studies  by  400  ℃  to  600  ℃.  The  monoclinic  to  orthorhombic  transformation  temperature  in  La2Ti2O7  was  accurately  determined  with  both  in-situ,  powder  x-ray  diffraction  and  neutron  diffraction,  giving  a  simpler  approach  to  measuring  this  phase  transformation  at  higher  resolution  than  existing  single  crystal  phase  transformation  studies. 
■590    ▼aSchool  code:  0090.
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aEngineering
■650  4▼aPhysical  chemistry
■650  4▼aThermodynamics
■653    ▼aThermal  expansion
■653    ▼aDisplacement  correction
■653    ▼aDebye-Scherrer
■653    ▼aHigh  temperature
■653    ▼aStructure  solution
■653    ▼aFourier  difference  map
■653    ▼aPhase  transformation
■653    ▼aCeramic  synthesis
■690    ▼a0794
■690    ▼a0537
■690    ▼a0348
■690    ▼a0494
■71020▼aUniversity  of  Illinois  at  Urbana-Champaign▼bMaterials  Science  &  Engineerng.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-02B.
■790    ▼a0090
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359765▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서