Фазовые х-Т-диаграммы бинарных твердых растворов на основе ниобата натрия и роль дефектной подсистемы в формировании их свойств

• Автор: Кузнецова, Елена Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 205 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Актуальность темы: научная новизна; практическая ценность;положения, выносимые на защиту; апробация результатов работы; личный вклад автора;объем и структура работы; краткое содержание работы по главам
Список сокращений и условных обозначений
Глава 1. Корреляционные связи состав - структура -дефектность - свойства в ниобате натрия и твердых
растворах на его основе. (Обзор)
1.1 Полиморфизм ниобата натрия
1.2 Фазовая диаграмма системы (МаЫ)ИЬОз
1.3 х-Т-диаграмма системы (МаК)ШОз
1.4 Иерархия дефектов в оксидах со структурой типа
перовскита
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Обоснование выбора объектов исследования
2.2. Получение ниобатных материалов и изготовление
измерительных образцов
2.2.1 Синтез ( контроль и подготовка сырья, выбор
оптимальных параметров и режимов синтеза)
2.2.2 Спекание по обычной технологии и методом горячего
прессования ( экспрессное прессование и изготовление крупногабаритных блоков)
2.2.3 Выращивание монокристаллов
2.2.4 Механическая обработка заготовок
2.2.5 Изготовление образцов для исследований термического
расширения сегнетоэлектриков дилатометрическим методом
2.2.6 Металлизация
2.2.7 Поляризация
2.2.8 Установка и метод ударно-волнового нагружения
порошков
2.3 Методы исследования образцов
2.3.1 Определение плотности
2.3.2 Рентгенографические исследования
2.3.3 Микроструктурный анализ (оптическая и электронная
микроскопия)
2.3.4 Измерение суммарной удельной поверхности частиц
порошков

2.3.5 Исследование термического расширения
пъезокерамики дилатометрическим методом
2.3.6 Исследования кинетики уплотнения
порошков
2.3.7 Измерение электрических, упругих и механических характеристик
2.3.8 Различные методы измерения
пьезохарактеристик
2.3.9 Исследование температурных зависимостей
диэлектрических свойств моно- и поликристаллов
2.3.10 Исследования временной стабильности
электрофизических параметров сегнетокерамики
Глава 3. Новые данные о фазовых состояниях в ниобате натрия
и твердых растворах на его основе
3.1 Новый фазовый переход в ниобате натрия
3.2 Уточненная х-Т- диаграмма системы (Ма,Ы)ШОз
3.3 Уточненная х-Т- диаграмма системы(Уа,К)УЬ()}
3.4 Пьезоэлектричество в антисегнетоэлектрическом ниобате
натрия
3.5 Пьезоактивные состояния в нестехиометрическом ниобате натрия
Краткие выводы
Глава 4. Роль дефектной подсистемы в формировании
физических свойств ниобатных материалов
4.1 Собственные дефекты в ниобатах щелочных металлов
4.1.1 Точечная дефектность структуры
4.1.2 Протяженные дефекты
4.1.2.1. «Наследование» -содержащими сложными оксидами дефектного состояния ИЪ2Оз
4.1.2.2. Особенности диэлектрических свойств твердых растворов, связанные с существованием плоскостей кристаллографического сдвига
4.1.2.3. Дефектность и морфотропная область
4.2 Биографические дефекты в ниобатах щелочных металлов
4.2.1. Влияние нестехиометрии по кислороду на кинетику
уплотнения и электропроводность ниобатной керамики
4.2.1.2. Возможность перевода ниобатной сегнетокерамики в полупроводниковое состояние

4.2.1.1. Анионная дефектность и снижение температуры
спекания
4.2.2. Полиморфизм М>2О$ и экстремальные свойства
ниобатов щелочных металлов
4.2.3 Возможность улучшения воспроизводимости диэлектрических, пьезоэлектрических, упругих характеристик и уменьшения скорости их старения во времени путем направленного изменения дефектности твердых растворов
4.2.3.1. Временная стабильность физических свойств
4.2.3.2. Уменьшение разброса электрофизических параметров и скорости их старения во времени путем совершенствования керамической технологии
4.3 Деформационные дефекты в исследуемых объектах
4.3.1. Фазопереходная усталость ниобатных керамик
4.3.2. Механоиндуцированное дефектообразование и его влияние на свойства ниобатных материалов
4.3.2.1. Эффекты ультразвукового воздействия (изменения реакционной способности, кинетики уплотнения, структуры, микроструктуры, механической добротности)
4.3.2.2. Взаимодействие различных видов деформационных дефектов с исходной матрицей структурных несовершенств в твердых растворах
4.3.2.3. Ударно-волновое нагружение твердых растворов
4.3.2.3.1. Активация ниобиевых порошков за счет накопления в системах точечных и протяженных дефектов
4.3.2.3.2. Зависимость диэлектрических свойств ниобатных керамик от термодинамической предыстории
4.3.3. Радиационно-индуцированные фазовые переходы и повышение сегнетожесткости ниобатных материалов
Краткие выводы
Заключение
Основные результаты и выводы
Авторская литература
Цитированная литература

согласующегося с положением морфотропных областей (МО) [86], что связывается с повышенной концентрацией решеточных вакансий по Ка в составах из этих областей.
Изучение зависимостей в(Т) на частоте 1 кГц показало для некоторых составов наличие двух близко расположенных и равных по величине максимумов [74], в то время как в работах [47,79,88-91] при той же измерительной частоте отмечалось наличие дополнительного максимума с гораздо меньшими пиковыми значениями е только в районе 970 К, а в [60] сообщалось о наблюдении двух максимумов при нагревании в составе с х=0,07, которые сливались в один при охлаждении. Кроме того, отмечено, что значения величин е и температур перехода зависят от цикла измерения. Ввиду несоответствия данных, полученных различными авторами, вероятно, вследствие возможности существования в системе дополнительных ФП, не обнаруженных ранее, целесообразно более детальное исследование свойств данной системы с меньшим шагом изменения концентрации, что и явилось одной из задач настоящего исследования.
Как указывалось выше, в системе (1 -х)КаКЬОз-х1лКЬОз уже при малых х должно возникать сегнетоэлектричество. В одной из ранних работ [68] говорится, что СЭ фаза становится устойчивой при х>0,07. В работе [88] отмечается существование АСЭ-СЭ перехода при 0,04<х<0,06, данный вывод сделан на основании изменения с концентрацией величины температурного гистерезиса ФП. Авторами [58] показано, что в составах КаоОодеКЬОз температура перехода под действием постоянного электрического поля смещается в сторону повышения, что позволяет отнести данный состав к сегнетоэлектрикам.