液态Al氧化的环境透射电镜观察

蔡俊¹，凌国平¹，陈长安²，张桂凯²

1. 浙江大学材料科学与工程学系2. 中国工程物理研究院表面物理与化学国家重点实验室

摘 要：为研究液态Al初期氧化产物的相组成及其氧化机理,采用环境透射电镜（E TEM）对纳米Al粉末在720℃时的氧化进行了原位观察.差热分析（DTA）和TEM形貌观察结果表明,纳米Al粉末表面存在5—6nm厚的非晶Al₂O₃膜,该非晶膜在350—550℃间转变为γ-Al₂O₃.纳米Al粉末在10^-4 Pa高真空下熔化后冷却,可以得到无氧化膜的固态Al.再次熔化后的Al在720℃,10^-2 Pa氧分压下氧化,直接形成棒状的纳米αAl₂O₃.同时,XRD检测结果表明,熔融的块状金属Al在720℃,10^-2Pa氧分压下氧化,也得到αAl₂O₃.液态Al的这种特殊氧化结果与其液态结构以及液态Al蒸发成气体再氧化有关.

关键词：液态Al;氧化;α-Al₂O₃;环境透射电子显微镜;