Исследования механоактивированного легирования порошков фторидов со структурой флюорита редкоземельными ионами

• Автор: Ирисова, Ирина Андреевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 111 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕХАНОАКТИВАЦИЛ. ФЛЮОРИТЫ И ПРИМЕСИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНОВ В НИХ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1. Механическая активация твердых тел
1.2. Свойства флюоритов и дефекты в них
1.3. Примесные центры ионов Ег3"1 и УЬ’ в кристаллах со структурой флюорита по данным электронного парамагнитного резонанса
ГЛАВА 2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Приготовление и паспортизация образцов
2.2. Техника эксперимента и методика измерений
2.3. Применение рентгеноструктурного анализа для исследования образования дефектов и процессов замещения в кристаллических порошках
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНОЛЕГИРОВАНИЯ ФТОРИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ СО СТРУКТУРОЙ ФЛЮОРИТА ИОНАМИ Ег3+ ПО СПЕКТРАМ ЭПР
3.1. Спектроскопия ЭПР механолегированных ионами ЕС+ порошков МУ (М= Са, Бг, Ва)
3.2. Механизмы механолегирования частиц МУ ионами Ег3т
3.3. Исследование концентрационной зависимости механолегированных ионами ЕС" порошков СаР2 и БгР
3.4. Заключение по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНОАКТИВИРОВАННОЙ ДИФФУЗИИ ИОНОВ Ег3" В НАНОПОРОШКАХ СаР, И БШ,
4.1. Исследование механоактивированной диффузии ионов Ег3+ в нанопорошках
СаР2 и БгЕ2 методом рентгеноструктурного анализа
4.2. Метастабильность и структурная перестройка примесных центров Ег3" в порошках СаР2, БШ и ВаР
4.3. Заключение по главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНОЛЕГИРОВАНИЯ ПОРОШКОВ РЬР2 И ДРУГИХ ФТОРИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ИОНАМИ
5.1. Исследование механосинтеза порошков РЫУ, легированных ионами Ег+ .
5.2. Исследование механолегирования редкоземельными ионами фторидов со структурой флюорита
5.3. Заключение по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования
В последнее время исследования механоактивированных процессов в твердых телах стремительно развиваются. Термин “механическая активация” или, кратко, “механоактивация” используется для обозначения сложного многоступенчатого процесса изменения состояния твердого тела в условиях подвода механической энергии. Интерес к данной области вызван тем, что с задействованием механической активации могут быть решены самые разнообразные задачи, такие как разложение и синтез веществ, повышение реакционной способности твердых тел, ускорение твердофазных реакций, изменение структуры и физико-химических свойств веществ, диффузия одного вещества в другое, получение продукта в метастабильном состоянии, которое сложно (или даже невозможно) получить с использованием традиционных способов синтеза. Более того, механическая активация твердых тел является удобным в технологическом отношении подходом, позволяющим осуществлять импульсный подвод механической энергии к обрабатываемым веществам. Такой подвод энергии позволяет реализовать условия, которые положительно отличают этот метод от воздействия на твердые тела высоких статических давлений или температур [1]. Низкие температуры, присущие механосинтезу, снимают многие ограничения связанные, например, с различными точками плавления компонентов, давлением паров, термическим разложением и другими факторами.
В последние годы нанопорошки фторидов со структурой флюорита привлекают к себе внимание ученых из-за специфических свойств наноразмерных материалов, с одной стороны, и уникального ьабора физических и химических свойств фторидов, с другой [2, 3]. Значительный интерес связан с большой величиной анионной проводимости фторидов при высоких температурах [4]. Так, в работах [4-6] показано, что ионная проводимость нанокристаллических порошков СаР2 на несколько порядков выше, чем микрокристаллических. Более того, наноструктурные фториды металлов М¥2 Щ = Са, Бг, Ва и РЬ) с сильно

дефектах структуры типа линий и полос скольжения. Иными словами, отжиг порошка а-РЬР2 в течение 12 часов приводит к получению фторида свинца с долей кубической р-РЬР2 фазы более 90 %.
Таблица 3 - Основные образцы, используемые в диссертации.
М?г РЗ ион î] РЗ иона Образен
CaF2 Er^ 0.1 % CAO.1ER
CaF3 EPT 0.3 % CA0.3ER
CaF2 ErJ+ 1 % CA1ER
CaF2 ErJ+ 3% CA3ER
CaF2 ErJ+ 10% CA10ER
CaF2 ErJ+ 30% CA30ER
SrF2 ErJ+ 0.1 % SR0.1ER
SrF2 EP+ 0.3 % SR0.3ER
SrF2 Er*+ 1 % SR1ER
SrF2 ErJ+ 3 % SR3ER
SrF2 ErJ+ 10% SR10ER
SrF2 Ег*+ 30% SR30ER
BaF2 Eri+ 1 % BA1ER
PbF: Erj+ 3 % PB3ER
CaF2 YbJ+ 1 % CA1YB
SrF2 YbjT 1 % SR1YB
BaF2 YbJ+ 1 % BA1YB
CaF2 GdJ+ 1 % CA1GD
CdF2 Eri+ 1 % CD1ER
Ce02 ErJ+ 1 % CE 1ER
CaF2 ErJ+ и YbJ+ 1 % и 9 % CA1ER9YB
Серии мелкодисперсных порошков с различными средними размерами частиц <ё> были приготовлены для образцов беспримесного СаР2, образцов САЗЕЯ, БЯЗЕЯ, ВАЗЕЯ и РВЗЕЯ. путем перемалывания в течение 12 часов в агатовой ступке. Полученные порошки содержали зерна в широком диапазоне