Phase transformations of alpha-Al₂O₃ during annealing in a reducing atmosphere

Abstract

Study results of corundum structure transformations due to annealing of a-AI₂О₃ in Ar atmosphere containing a reducing component (СО + Н₂) at 1700-1900 ℃ are presented. It has been found that a polycrystalline layer containing new phases is formed at the single crystal surface during the annealing under a high evaporation rate. One of those phases belongs to the AI₂О₃ cubic syngony (spinel) while another one has hexagonal structure (P63/mmc space group). А qualitative model has been proposed for the observed a-AI₂О₃ ➔ AIAI₂О₄ (spinel) transformation involving the hexagonal phase.Представлено результати дослiджень трансформацiї структури корунду в результатi вiдпалу a-AI₂О₃ в атмосферi Ar з вiдновними компонентами (СО + Н₂) при температурi 1700-1900 ℃. Встановлено, що на поверхнi монокристалiчних зразкiв на фонi високої швидкостi випару при вiдпалi утворюється полiкристалiчний шар, що мiстить новi фази. Одна з виявлених фаз вiдноситься до кубiчної сингонiї Fd3M (шпiнель), iнша - має гексагональну структуру (просторова група P63/mmc). 3апропоновано якiсну модель перетворення a-AI₂О₃ ➔ AIAI₂О₄ (шпiнель) за участю гексагональної фази.Представлены результаты исследований трансформации структуры корунда в результате отжига a-AI₂О₃ в атмосфере Ar с восстановительной компонентой (СО + Н₂) при температуре 1700-1900 ℃. Установлено, что на поверхности монокристаллических образцов на фоне высокой скорости испарения при отжиге образуется поликристаллический слой, содержащий новые фазы. Одна из обнаруженных фаз относится к кубической сингонии Fd3M (шпинель), другая - имеет гексагональную структуру (пространственная группа P63/mmc). Предложена качественная модель наблюдаемого превращения a-AI₂О₃ ➔ AIAI₂О₄ (шпинель) с участием гексагональной фазы.