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亞微米陶瓷粉體的制備及燒結性能

文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2019-08-21 15:16【

鈦酸鉍(Bi4Ti3012)屬于Aurivilius化合物家族,其可由通式Bi/O22+AM-1BMo3M+12-來描述,其中AB是陽離子,M對應于氧化鉍層之間鈣鈦礦型單位的數量。在Bi4Ti3012層化合物的特殊情況下,其結構由兩個假設的鈣鈦礦結構的bitio3單元天花板構成,并與Bi2022+層交錯[1]。室溫下,Bi4Ti301/呈現單斜(clh--m)對稱性,居里溫度(~675~以上)對稱性為四方D,h=4mm。在此溫度下發生可逆的~-13轉變,化合物具有鐵電性質,鳳谷回轉窯。主要自發極化的矢量位于鈣鈦礦平面,即單斜交界面,自發極化的矢量強度值分別沿A軸和C軸為504~tc cm-1[2,3]。同樣,沿這些方向的壓電系數相對較高,垂直面上的壓電系數較小。所有這些特性使得Bi4Ti3012化合物作為高溫應用的壓電陶瓷材料具有特殊的重要性。

正如幾位作者所報道的那樣[4-8]通過幾乎完全對準板狀鈦酸鉍粒子來獲得優化的壓電性能,并使用不同的技術,如磁帶鑄造、熱壓和鍛造,以獲得具有良好晶粒取向的Bi4Ti3Ox2材料[9- 12。正因為如此,這些鈦酸鉍基陶瓷的主要問題是其極高的導電性各向異性,這在基面也是最大的[6,9]。在Bi4Ti3012單晶中,這種各向異性隨溫度的升高而增大,并在轉變溫度附近達到最大比例,燒結粉體材料的好回轉窯??紤]到壓電性能和導電率在同一方向上都最大化,那么一種晶粒取向良好的Bi4Ti3012陶瓷材料可能不適合高溫應用。由于導電性的機理似乎與Bi2022+層中以陰離子空位形式存在的氧缺陷有關[14],因此提高這些鈦酸鉍基陶瓷電阻率的新嘗試可以是(a)獲得低溫具有隨機定向小晶粒尺寸的致密Bi4TiaO12陶瓷,有助于阻礙Bizoz 2+層的易路徑導電性,(b)研究不同的添加劑和燒結工藝,以控制氧空位濃度和微觀結構。結構。本研究的主要目的是研究Bi~Ti3OA2粉末形態對其致密化過程和微觀結構發展的影響。在此基礎上,給出了一些初步的介電和電導率測量結果。    


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