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亞微米陶瓷粉體的制備及燒結(jié)性能

發(fā)布時(shí)間：2019.08.21

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鈦酸鉍（Bi4Ti3012）屬于Aurivilius化合物家族，其可由通式Bi/O22+（AM-1BMo3M+1）2-來(lái)描述，其中A和B是陽(yáng)離子，M對(duì)應(yīng)于氧化鉍層之間鈣鈦礦型單位的數(shù)量。在Bi4Ti3012層化合物的特殊情況下，其結(jié)構(gòu)由兩個(gè)假設(shè)的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的bitio3單元天花板構(gòu)成，并與Bi2022+層交錯(cuò)[1]。室溫下，Bi4Ti301/呈現(xiàn)單斜（clh--m）對(duì)稱性，居里溫度（~675~以上）對(duì)稱性為四方D，h=4mm。在此溫度下發(fā)生可逆的~-13轉(zhuǎn)變，化合物具有鐵電性質(zhì),鳳谷回轉(zhuǎn)窯。主要自發(fā)極化的矢量位于鈣鈦礦平面，即單斜交界面，自發(fā)極化的矢量強(qiáng)度值分別沿A軸和C軸為50和4~tc cm-1[2，3]。同樣，沿這些方向的壓電系數(shù)相對(duì)較高，垂直面上的壓電系數(shù)較小。所有這些特性使得Bi4Ti3012化合物作為高溫應(yīng)用的壓電陶瓷材料具有特殊的重要性。正如幾位作者所報(bào)道的那樣[4-8]通過(guò)幾乎完全對(duì)準(zhǔn)板狀鈦酸鉍粒子來(lái)獲得優(yōu)化的壓電性能，并使用不同的技術(shù)，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?yàn)槿绱耍@些鈦酸鉍基陶瓷的主要問(wèn)題是其極高的導(dǎo)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(zhuǎn)變溫度附近達(dá)到最大比例，燒結(jié)粉體材料的好回轉(zhuǎn)窯。考慮到壓電性能和導(dǎo)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(yīng)用。由于導(dǎo)電性的機(jī)理似乎與Bi2022+層中以陰離子空位形式存在的氧缺陷有關(guān)[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(jī)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(dǎo)電性，（b）研究不同的添加劑和燒結(jié)工藝，以控制氧空位濃度和微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。本研究的主要目的是研究Bi~Ti3OA2粉末形態(tài)對(duì)其致密化過(guò)程和微觀結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響。在此基礎(chǔ)上，給出了一些初步的介電和電導(dǎo)率測(cè)量結(jié)果。

標(biāo)簽：回轉(zhuǎn)窯

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