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亚微米陶瓷粉体的制备及烧结性能

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2019-08-21 15:16【

钛酸铋(Bi4Ti3012)属于Aurivilius化合物家族,其可由通式Bi/O22+AM-1BMo3M+12-来描述,其中AB是阳离子,M对应于氧化铋层之间钙钛矿型单位的数量。在Bi4Ti3012层化合物的特殊情况下,其结构由两个假设的钙钛矿结构的bitio3单元天花板构成,并与Bi2022+层交错[1]。室温下,Bi4Ti301/呈现单斜(clh--m)对称性,居里温度(~675~以上)对称性为四方Dh=4mm。在此温度下发生可逆的~-13转变,化合物具有铁电性质,凤谷回转窑。主要自发极化的矢量位于钙钛矿平面,即单斜交界面,自发极化的矢量强度值分别沿A轴和C轴为504~tc cm-1[23]。同样,沿这些方向的压电系数相对较高,垂直面上的压电系数较小。所有这些特性使得Bi4Ti3012化合物作为高温应用的压电陶瓷材料具有特殊的重要性。

正如几位作者所报道的那样[4-8]通过几乎完全对准板状钛酸铋粒子来获得优化的压电性能,并使用不同的技术,如磁带铸造、热压和锻造,以获得具有良好晶粒取向的Bi4Ti3Ox2材料[9- 12。正因为如此,这些钛酸铋基陶瓷的主要问题是其极高的导电性各向异性,这在基面也是最大的[69]。在Bi4Ti3012单晶中,这种各向异性随温度的升高而增大,并在转变温度附近达到最大比例,烧结粉体材料的好回转窑。考虑到压电性能和导电率在同一方向上都最大化,那么一种晶粒取向良好的Bi4Ti3012陶瓷材料可能不适合高温应用。由于导电性的机理似乎与Bi2022+层中以阴离子空位形式存在的氧缺陷有关[14],因此提高这些钛酸铋基陶瓷电阻率的新尝试可以是(a)获得低温具有随机定向小晶粒尺寸的致密Bi4TiaO12陶瓷,有助于阻碍Bizoz 2+层的易路径导电性,(b)研究不同的添加剂和烧结工艺,以控制氧空位浓度和微观结构。结构。本研究的主要目的是研究Bi~Ti3OA2粉末形态对其致密化过程和微观结构发展的影响。在此基础上,给出了一些初步的介电和电导率测量结果。    


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