Низкотемпературная технология формирования фаз кислородно-октаэдрического типа, содержащих Nb(V) и свойства материалов на их основе

• Автор: Карюков, Егор Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Введение

I Глава. Обзор литературы

1. Способы синтеза фаз кислороднооктаэдрического типа

1.1 Метод твердофазных реакций МТФР

1.2 Активные прекурсоры в МТФР

1.3 Методы, альтернативные МТФР

1.4 Гидроксиды Т1 IV и IV способы получения, строение

1.5 Сорбционные свойства гидроксидов Т1 IV и Ъс IV

1.6 Способы синтеза различных форм гидроксидов 6 V

1.7 Структуры рассматриваемых фаз и электрофизические свойства керамических материалов на их основе

1.7.1 Структура типа иеровскита

1.7.2Фазы со структурой перовскита, содержащие в свом составе
1.7.3 Фазы системы ЦТС и материалы на их основе
1.7.4 Фазы со структурой типа тетрагональной кислородной калиево
вольфрамовой бронзы
1.7.5 Метаниобаты свинца РЬМЬ6 и бария ВаМЬ2Об
1.7.6 Фазы систем хРЫЧЬгОбО хВаМЬ6 и свойства керамики на их основе
II Глава. Общие методы исследования, оборудование и реактивы
2.1 Реактивы и их квалификация
2.2 Основное оборудование и посуда
2.3 Методы исследования
2.3.1 Сканирующая зондовая микроскопия
2.3.2 Дифракционный метод анализа
2.3.3 Рентгенофазовый анализ РФА
2.3.4 Термический анализ
2.3.5 Подготовка образцов для исследования керамики
2.3.6 Поляризация
2.3.7 Определение плотности
2.3.8 Формулы расчта электрофизических параметров
III Глава. Разработка технологии синтеза прекурсоров и их свойства
3.1 Способ изготовления азотнокислых растворов соединений Т1 IV, Бе
3.2 Технологии синтеза азотнокислого раствора Ъх IV и гидроксида циркония исследование зависимости состава гидроксида циркония от способов его получения
3.3 Исследование сорбции ионов стронция и кальция ссформами
гю2хн2о
3.4 Методика получения аМЬ5хН
3.5 Состав гидроксидов ниобия Глава IV. Низкотемпературная технология формирования фаз кислороднооктаэдрического типа
4.1 Основные положения метода химической сборки фаз кислороднооктаэдрического типа
4.2 Низкотемпературная технология формирования фаз со структурой перовскита, с использованием в качестве прекурсоров а форм
гидроксидов р и I элементов
4.2.1 Низкотемпературная технология формирования фаз состава РЬ ТгОз
4.2.2 Влияние методов получения фаз системы ЦТС на электрофизические параметры материалов, создаваемых на их основе
4.2.3 ЭФП пьезокерамических материалов на основе фаз системы РЬгЮ3РЬТЮ3РЬ 1зМЬ2зОзРЬ2п Ь2з
4.2.4 Низкотемпературная технология формирования фаз состава
РЬРе0.5НЬо.5Оз И РЬТ1о.Ге0.5Ьо.
4.3 Низкотемпературная технология формирования фаз со структурой ТКВБ
Глава V. Обсуждение результатов и выводы
5.1 Обсуждение результатов
5.2 Выводы
Список цитируемой литературы


Всвязис указанными выше причинами предпринимались неоднократные попытки усовершенствования МТФР одной из которых является переход от обычных прекурсоров к активным. Активным называется состояние тврдых тел, характеризующееся наличием как равновесных, так и неравновесных дефектов. Неравновесные дефекты могут отличаться друг от друга по своей природе и в различнойстепенивлиять на реакционную способность кристаллических фаз. Нормальной, называется тврдая фаза, характеризующаяся только равновесной дефектностью. Эта дефектность является однозначной функцией параметров состояния, которую можно рассматривать как величину, предопределяющую значения ДН, Дв и Б равновесной системы при заданных параметрах состояния. АОизб. Очевидно, что использование активных фаз позволяет решить ряд вопросов, связанных с формированием высокодефектной реакционной зоны, что способствует росту скорости диффузии частиц скорости массопереноса и, как следствие, увеличению скорости тврдофазной реакции. Известно большое число способов активации тврдых фаз, наиболее распространенным из которых является механическое воздействие. Оно заключается в измельчении материала И увеличении концентрации в нм протяжнных дефектов, в первую очередь дислокаций. Накопление протяжнных дефектов при механическом воздействии может приводить, и к фазовым переходам, и к ускорению в материале диффузионных процессов. Однако явным недостатком такого метода являются нежелательные примеси, образующиеся за счт соприкосновения частей оборудования, создающего механическое воздействие, и обрабатываемого материала. Другие методы синтеза активных прекурсоров могут быть связаны с химическими или физикохимическими процессами, которые способствуют формированию исходных фаз с заданной степенью, природой и стабильностью неравновесной дефектности. Термическое разложение солей 4. В качестве исходных материалов применяются растворимые соли металлов нитраты, сульфаты, хлориды. Каждую соль берут в необходимомколичестве с погрешностью 0,1, помещают в тигель, содержащий 1 мл воды на каждые 5 г соли, и постепенно нагревают до кипения. После испарения воды температуру повышают до 0С, чтобы удалить кристаллизационную воду. Полученный порошок прокаливают при 5С до прекращения выделения газов, прессуют
под давлением 0 кгсм и обжигают в течение часов при температуре 0С. Недостатком этого способа является загрязнение окружающей. К достоинствам метода следует отнести возможность. Криохимический метод. При этом образуется тонкодисперсный порошок с размером частиц 0. Дисперсность порошка можно регулировать путм изменения концентрации раствора, режима распыления, температуры разложения солей. В таких смесях даже небольшое количество добавок, вводимых в систему, равномерно распределяются в их объеме. Использование криохимического метода сейчас начинает приобретать вс больший масштаб, однако этот способ требует применения дорогостоящего оборудования и больших энергозатрат. К тому же мелкодисперсные смеси солей могут претерпевать различные непредсказуемые превращения, затрудняющие получение конечного продукта. Следует отметить, что использование активных прекурсоров, решая одни проблемы МТФР снижение температуры и времени синтеза, создат другие, связанные с высокой концентрацией неравновесной дефектности в продуктах реакций. Последний факт связан с тем, что продуты реакции в этом случае формируются в условиях высокодефектной реакционной зоны, т. При этом, как было показано в ряде работ 6,7, влияние предыстории прекурсоров на неравновесную дефектность продуктов, реакции может проявляться не только в первом но и во втором поколении. На сегодняшний день наибольшее распространение получилиследующие методы синтеза фаз кислороднооктаэдрического типа, альтернативные МТФР а Оксалатный метод, который основан на выделении из растворов малорастворимых анионных щавелевокислых комплексов титана, циркония, алюминия и других элементов, с катионами различных б и рэлементов во внешней сфере. Для получения целевого продукта полученные фазы разлагают при температурах С.