Constrained sintering of alumina stripe patterns on rigid substrates: Effect of stripe geometry
Constrained sintering of alumina stripe patterns on rigid substrates: Effect of stripe geometry
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刚性基材上氧化铝条纹图案的约束烧结：条纹几何形状的影响
DOI：
10.1016/j.jeurceramsoc.2013.06.016
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发表时间：
2013
影响因子：
5.7
通讯作者：
O. Guillon
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
C. Jamin;T. Rasp;T. Kraft;O. Guillon
研究了横向尺寸为10 ~ 500 μm、厚度为7 ~ 32 μm的氧化铝条纹在蓝宝石衬底上的烧结行为。与连续薄膜不同，横向烧结应变不可忽略，从而减少了衬底施加的约束。侧向收缩率取决于条纹的宽度和厚度。通过比较横向和纵向应变，研究了刚性蓝宝石衬底对氧化铝条纹的约束程度，发现约束程度取决于条纹的几何形状。在自由边界处形成了一个分层的、高密度的边缘区。它对整体致密化和局部密度分布的影响取决于其相对于总膜宽的延伸。局部密度梯度随条纹厚度和宽度的变化而变化，这与有限元和离散元模拟预测的结果一致。
The sintering behaviour of alumina stripes deposited on sapphire substrates by micromolding in capillaries – a soft lithographic method – with lateral dimensions from 10 to 500 μm and thicknesses between 7 μm and 32 μm was studied. Unlike in continuous films, the lateral sintering strain is not negligible, thus reducing the constraint imposed by the substrate. Lateral shrinkage depends on the stripe width and thickness. The degree of constraint exerted on alumina stripes by a rigid sapphire substrate was investigated by comparing the lateral and vertical strains and is found to be dependent on stripe geometry. The formation of a delaminated, highly dense edge zone was observed at the free boundaries. Its influence on overall densification and local density distribution depends on its extension compared to the total film width. A gradient in local density was found that varied both with stripe thickness and width as predicted by finite element and discrete element simulations.
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