Ультрадисперсные многокомпонентные материалы BIMEVOX: синтез, структура, свойства

• Автор: Морозова, Мария Витальевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Состав и структура висмутсодержащих оксидных соединении

1.2. Методы синтеза висмутсодержащих оксидных соединений

1.3. Электропроводящие свойства твердых растворов В1МЕУОХ.

1.4. Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Характеристика исходных веществ и методы синтеза.

2.2. Твердофазный синтез сложных оксидов

2.3. Механохимический синтез сложных оксидов
2.4. Синтез сложных оксидов через жидкие прекурсоры.
2.4.1. Метод пиролиза полимерносолевых композиций
2.4.2. Метод соосаждения
2.4.3. Цитратнонитратный метод синтеза.
2.5. Рентгенофазовый анализ.
2.6. Рентгенофазовый анализ при контролируемом парциальном давлении кислорода.
2.7. Метод Ритвелда полнопрофильный анализ
2.8. Дилатометрический анализ.
2.9. Дифференциальный термический анализ
2 Анализ распределения частиц по размерам методом лазерной дифракции
2 Определение размеров зерен, исследование морфологии поверхности методами оптической и сканирующей электронной микроскопии.
2 Локальный энергодисперсионный микроанализ.
2 Элементный анализ образцов
2 Измерение удельной поверхности образцов по методу БЭТ.
2 Подгот овка образцов для исследования электропроводности
2 Измерение общей электропроводности образцов.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Особенности синтеза соединений семейства В1МЕУОХ.
3.2. Структурные особенности ВМЕУОХ
3.3. Физикохимические характеристики порошков В1МЕУОХ
3.3.1. Структурные и размерные характеристики порошков при варьировании термодинамических параметров среды и условий получения.
3.3.2. Термическая устойчивость образцов.
3.4. Свойства керамики ВМЕУОХ.
3.4.1. Аттестация керамики.
3.4.2. Электропроводность керамики ВМЕУОХ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Изучены условия неизотермического спекания, определены термомеханические характеристики образцов, найдена взаимосвязь КТР с составом материала. Впервые исследованы электротранспортные свойства новых керамических материалов на основе твердых растворов серии i4V2. Сг и i4V2xx2. I.8, где МеМ , в широких температурных и концентрационных интервалах. По результатам выполненных комплексных исследований выявлены наиболее перспективные составы с точки зрения электропроводящих свойств и устойчивости в условиях работы при повышенных температурах и варьировании термодинамических параметров. V2. Vi, размерных характеристиках, структурной устойчивости, характере элсктропереноса IVX носят справочный характер и могут быть использованы в статьях и обзорах по данной тематике и при создании материалов для электрохимических устройств на их основе. Кроме того, результаты исследований могут войти в состав демонстрационного материала для курсов лекций и практических занятий по различным разделам физической химии, химии твердого тела, кристаллохимии. Екатеринбург, , XVI Уральской международной конференции молодых ученых по приоритетным направлениям развития науки и техники Екатеринбург, , Ii i Ii , , , 1й Всероссийской научной конференции Мел оды исследования состава и структуры функциональных материалов МИССФМ Новосибирск, , XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии Москва, , Всероссийской научной молодежной школыконференции Химия под знаком СИГМА исследования, инновации, технологии Омск, , Всероссийской с международным участием конференции Полифункциональные наноматериалы и нанотехнологии Томск, , X юбилейной всероссийской научнопрактической конференции студентов и аспирантов Химия и химическая технология в XXI веке Томск, , 4й Всероссийской конференции с международным участием Химия поверхности и нанотехнология СанктПетербург Хилово, , V Национальной кристаллохимической конференции, Казань, . Диссертационная работа состоит из введения, грех глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Она изложена на 7 страницах машинописного текста, включая страниц приложения, таблиц и рисунков. Список литературы содержит 4 наименования. ГЛАВА 1. Из всего многообразия висмутсодержащих оксидных соединений наибольший интерес представляют висмутсодержащие перовскитоподобные соединения ВСПС. Их формирование возможно как в двойных системах оксид висмута оксид соответствующего металла, так и в тройных системах ВОз МсхОу1 МсхОуН. Установлено, что структура этих соединений построена из перовскитоподобных слоев анионов Ап. ВпОзп2 чередующихся с флюоритоподобными слоями катионов В2 рис. Толщина перовскитоподобных слоев определяется величиной п, которая равна числу кислородных октаэдров В. В22 Л. ВпОз2
Рис. Структура ВУм 2. ВОб. Соседние перовскитоподобные слои сдвинуты друг относительно друга на величину аЛ в направлении 0. Это приводит к тому, что в направлении 1 отрезки цепочек из п октаэдров, соединенных вершинами, чередуются с отрезками цепочек из кубооктаэдров ВО2 и АО2, соединенных друг с другом своими гранями рис. Для наиболее простого случая когда л1 чередование слоев происходит в соотношении 11. В других случаях образуются более сложные струкгуры, в которых между висмутовыми слоями имеется несколько более одного перовскитоподобных слоев. Примерами таких соединений являются 8гВТа2С9 п2, ВТ2 л3. Для слоистых соединений характерна способность образовывать периодические структуры в результате когерентного прорастания двух химически различных, но струкгурно подобных соединений, обладающих идентичными кристаллофафическими плоскостями 3. В результате появляется возможность образования смешанно слоистых фаз, в структуре которых могут чередоваться перовскитоподобные слои различной толщины например, п и п1. В качестве примера можно привести ВТ1ЫЬО5 п 1,2 4, 5, ВТЫЬ1 п 2, 3 6, 7, 5гВТ7 п 3, 4 8, 9. Рис. Кристаллическая структура ВЦУ2Оц. Ванадат висмута состава ВУ2Оц можно считать членом ряда гак называемых фаз Ауривиллиуса АФ В2Ап1Вп0зп2 при п 1.