авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Формирование структурных состояний pbtio3 и его твердых растворов с pbsno3 и pbmno3. взаимосвязь структур типа перовскита и пирохлора

-- [ Страница 3 ] --
Образцы Tотж, С апер, спер, =(c/a)-1 Rр, % Vпер,яч, 3 В111, град В002, град В200, град B002/B200
I 450 3,911(13) 4,139(13) 0,058(7) 3,03 63,3(6) 0,57(2) 0,79(2) 0,64(2) 1,2(2)
500 3,911(2) 4,132(2) 0,057(1) 4,72 63,2(1) 0,39(2) 0,80(2) 0,46(2) 1,7(2)
550 3,909(2) 4,142(2) 0,060(1) 5,20 63,3(1) 0,30(2) 0,71(2) 0,34(2) 2,1(2)
600 3,905(2) 4,142(2) 0,061(1) 5,04 63,2(1) 0,29(2) 0,48(2) 0,34(2) 1,4(2)
700 3,904(2) 4,150(2) 0,063(1) 5,37 63,3(1) 0,25(2) 0,45(2) 0,29(2) 1,6(2)
800 3,904(2) 4,148(2) 0,063(1) 5,66 63,2(1) 0,21(2) 0,61(2) 0,29(2) 2,1(2)
900 3,905(2) 4,148(2) 0,062(1) 5,57 63,3(1) 0,25(2) 0,61(2) 0,26(2) 2,3(2)
I 450 3,885(7)* -- 3,08 58,6(6) 0,79(2) -- 1,03(2) --
500 3,916(2) 4,101(2) 0,047(1) 4,27 62,9(1) 0,51(2) 1,50(2) 0,75(2) 2,0(2)
550 3,913(2) 4,103(2) 0,049(1) 4,83 62,8(1) 0,47(2) 1,43(2) 0,61(2) 2,3(2)
600 3,912(2) 4,128(2) 0,055(1) 5,83 63,2(1) 0,36(2) 1,25(2) 0,48(2) 2,6(2)
700 3,907(2) 4,115(2) 0,053(1) 5,50 62,8(1) 0,34(2) 0,96(2) 0,35(2) 2,7(2)
800 3,906(2) 4,096(2) 0,049(1) 5,44 62,5(1) 0,34(2) 1,07(2) 0,35(2) 3,1(2)
900 3,910(2) 4,107(2) 0,050(1) 5,48 62,8(1) 0,31(2) 0,82(2) 0,35(2) 2,3(2)
II 450 3,916(13) 4,142(13) 0,058(7) 4,82 63,5(6) 0,40(2) 1,00(2) 0,53(2) 2,5(2)
500 3,920(2) 4,128(2) 0,053(1) 4,71 63,4(1) 0,38(2) 0,90(2) 0,45(2) 2,0(2)
550 3,920(2) 4,134(2) 0,055(1) 5,52 63,5(1) 0,38(2) 0,75(2) 0,43(2) 1,7(2)
650 3,914(2) 4,142(2) 0,058(1) 5,43 63,5(1) 0,31(2) 0,70(2) 0,38(2) 1,8(2)
750 3,914(2) 4,142(2) 0,059(1) 5,32 63,5(1) 0,30(2) 0,70(2) 0,36(2) 1,9(2)
850 3,916(2) 4,142(2) 0,058(1) 5,50 63,5(1) 0,29(2) 0,48(2) 0,33(2) 1,5(2)

*) Примечание 1. Приведен параметр а псевдокубической перовскитовой фазы.

Данный цикл исследований по синтезу PbTiO3 привел к следующим результатам.

  1. После отжига при 300Tотж450oC во всех образцах сохраняются признаки аморфного состояния в виде широкого размытого диффузного максимума в интервале углов 25235.
  2. Начало формирования перовскитовой фазы PbTiO3 из аморфных гель-смесей зафиксировано после отжига при Tотж=450С. В образцах партии I, модифицированных NaCl, зарождающаяся перовскитовая фаза является псевдокубической, а I и II, не содержащих NaCl, тетрагональной. Тетрагональные перовскитовые фазы без примесей при комнатной температуре наблюдаются в образцах партии I и образце II после отжига при Тотж600С и 550С, а в

образцах партии I уже после отжига при Тотж500С.

  1. Образование пирохлорной фазы PbTiO3 в образцах I, I, II не обнаружено.
  2. Отжиг образцов партии I при гель-синтезе PbTiO3 при 700Tотж900oC стабилизирует при комнатной температуре тетрагональную фазу по величине . Однако В002 все еще остается большей, чем В200, свидетельствуя о вариациях параметра ст ячеек кристаллических блоков с эффективным значением, близким к параметру сст PbTiO3.
  3. Сравнение результатов синтеза образцов I, I, II показывает, что, в отличие от образцов I и II, добавка NaCl при гель-синтезе PbTiO3 в I приводит к консервации разных, близких по параметру ст ячейки неравновесных состояний с эфф, заметно меньшим, чем ст при всех Tотж.
  4. В образцах партии I, содержащих NaCl, полуширины дифракционных отражений 111, 200 и 002 перовскитовой фазы PbTiO3 во всем интервале температур отжига стабильно имеют наибольшие значения по сравнению с другими гельными образцами. В них же сохраняется и наибольшее отношение B002/B200. В образцах партий I и I в среднем наблюдается общая тенденция к увеличению B002/B200 с увеличением Тотж, а в образце II к уменьшению.
  5. Результаты синтеза из гель-смеси и из смеси оксидов Pb и Тi в целом

показывают корреляцию между полуширинами В002 и величинами эфф (рис. 4).

Исследования синтеза PbTiO3 из гель-смеси на дифрактометре (пункт 2.3.5)

показали, что перовскитовая фаза PbTiO3 начинает образовываться при Тотж=420оС. При 450оС эту фазу можно интерпретировать либо как кубическую с Rp=3,69%, либо как тетрагональную с Rp=4,04%. Поэтому мы назвали ее псевдокубической. Чистая перовскитовая фаза наблюдается при Тотж=600оС (при синтезе из исходных оксидов Pb и Ti). Чистая перовскитовая фаза наблюдается лишь при Тотж700оС.

В пункте 2.3.6 описаны результаты временных зависимостей структурных параметров PbTiO3 при фиксированной температуре 450оС.

 На рис. 5 приведены фрагменты-62 На рис. 5 приведены фрагменты-63

На рис. 5 приведены фрагменты рентгенограмм, полученных сразу после нагрева до 450оС (а), и спустя 4,5 часа (б).

Рисунок 5 (а). Экспериментальные дифракционные профили образца IV, полученные при Tотж= 450оС сразу после нагрева.

Рисунок 5 (б). Экспериментальные дифракционные профили образца IV, полученные при Tотж= 450оС спустя 4,5 ч.

Наблюдаемое уменьшение полуширин дифракционных отражений с увеличением времени выдержки свидетельствует об отжиге дефектов.

Результаты изучения влияния интенсивного механического воздействия (ИМВ) на структурные параметры PbTiO3 представлены в разделе 2.4. На рис. 6 показаны изменения интенсивности и форм дифракционных отражений 002 и

200 как до ИМВ (а), так и после ИМВ (2 оборота пуансона (б) и 4 оборота пуансона (в)). Можно видеть, что наиболее существенно изменяется отражение 002: наблюдается резкое его уширение и уменьшение интегральной интенсивности. Можно предполагать, что ИМВ приводит к увеличению как протяженных, так и точечных дефектов в разных кристаллитах, чему соответствуют, в основном, широкие вариации параметра ст ячеек.

В третьей главе приведены результаты изучения структурных характеристик систем твердых растворов Pb(Ti1-xMex)O3 (0,1x0,9; Me=Sn, Mn), приготовленных отжигами соответст- вующих гель-смесей PbO-(Ti1- xMex)O2zH2O (раздел 3.1).





В разделе 3.2 приведены данные о характере концентрационных изменений структурных параметров системы Pb(Ti1-xSnx)O3 с переходом от структуры типа перовскита к структуре типа пирохлора. Тетрагональная при комнатной температуре фаза существует при 0x0,7. Причем, монотонно уменьшается с увеличением х. Пирохлорная фаза существует при 0,5x0,9. Если после Тотж=550оС концентрация этой фазы большая (до 40%), то после Тотж=700оС она уменьшается (до 20%). Отметим, что одновременно увеличивается концентрация Pb2SnO4. Пирохлорная фаза характеризуется относительно большими полуширинами дифракционных отражений по сравнению с полуширинами тетрагональной перовскитовой фазы.

Особенности образования фаз в системы Pb(Ti1-xMnx)O3 описаны в разделе 3.3. Исследования показывают, что:

  1. температуры образования перовскитовой фазы в составах с х=0,8 и 0,9 выше,

чем для составов с x0,7;

  1. отжиг составов системы при 700oC приводит к большей их структурной однородности;
  2. трудности образования перовскитовых фаз составов с x0,7 связаны с преимущественным образованием либо Pb3Mn7O15 (при Тотж=500оС), либо Pb6Mn6O17 (при Тотж=700оС).

В четвертой главе проведен анализ взаимосвязей между структурными типами пирохлора и перовскита как по известным литературным данным (пункт 4.1), так и на базе собственных исследований твердых растворов Pb(Ti1-xSnx)O3 (см. главу 3) и тонких поликристаллических пленок сегнетоэлектрического материала ЦТС–83Г (твердый раствор из области морфотропного перехода системы PbTi1-xZrxO3 c модифицирующей добавкой GeO2) (пункт 4.2). Установлено, что вариации условий приготовления тонких пленок ЦТС–83Г изменяют концентрации перовскитовых и пирохлорных фаз, а также величины спонтанных деформаций тетрагональной и ромбоэдрической сегнетоэлектрических фаз. При максимальной концентрации пирохлорной фазы максимальна концентрация ромбоэдрической фазы с максимальной величиной спонтанной деформации, а концентрация тетрагональной фазы минимальна с минимальной величиной спонтанной деформации.

Полуширины дифракционных отражений пирохлорной фазы заметно большие, чем дифракционные отражения перовскитовых фаз. Это свидетельствует о значительной дефектности кристаллитов пирохлорной фазы.

В разделе 4.3 с использованием представления о плотнейших упаковках рассмотрены превращения флюоритоподобных фаз в перовскитовые. В табл. 3 для нескольких свинецсодержаших соединений с флюоритоподобной и перовскитовой структурами приведены параметры кубических ячеек (а), средние длины межатомных связей в слоях плотнейших кубических упаковок (l), средние расстояния между такими слоями (h), коэффициенты плотнейших упаковок (k) и объемы, приходящимися на «молекулу» АВO3-z (Vo).

Таблица 3. Структурные параметры свинецсодержащих флюоритоподобных и перовскитовой структур.

Название структуры Пример соединения а, lO-O(F-F,Pb-O), h, k Vо, 3
Флюорит PbF2 5,93 4,19 1,71 0,54 104,7
Пирохлор Pb2Nb2O7 10,67 3,76 1,54 0,61 75,9
Аниондефицитный пирохлор Pb2Ti2O6 10,50 3,71 1,52 0,56 70,3
Перовскит PbTiO3 3,90 2,76 2,25 0,69 63,3


Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 

Похожие работы:








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.