富锶的结晶行为和微观结构分析(gydF4y2Ba)gydF4y2Ba玻璃陶瓷的存在gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

结晶和各种strontium-rich玻璃陶瓷的显微结构的行为在系统65 [(PbgydF4y2Ba_xgydF4y2Ba老gydF4y2Ba_{1−gydF4y2BaxgydF4y2Ba})TiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba]-24 [2 siogydF4y2Ba_2gydF4y2Ba BgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)5(包)5 (KgydF4y2Ba_2gydF4y2BaO] 1[拉gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)(gydF4y2Ba)增加1%gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba进行了调查。的拉gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba已发现发挥重要作用在钙钛矿结晶(铅、Sr) TiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba作为一种固溶体相。此外,它会导致罚款微晶的表面形态的变化的主要阶段。示差热分析(DTA)显示只有一个结晶放热峰,与越来越多的转向高温氧化锶。眼镜受到各种热处理安排结晶。很好的结晶strontium-rich玻璃成分。x射线衍射研究证实,立方钙钛矿钛酸锶铅结晶作为主要阶段。晶格参数随增加锶内容类似于钛酸锶铅陶瓷。统一和相互关联的微晶分散在玻璃矩阵。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

钛酸锶具有立方结构−163°C以上转换到一个顺电位相。没有介电异常−163°C,但一个强大的弹性异常是观察到的gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。介电常数随着Curie-Weiss法律低于室温。钛酸锶陶瓷原型与钙钛矿结构和技术的重要性。钛酸锶玻璃陶瓷的应用很长一段时间一直局限于低温温度传感器,包括一个电容温度计、介电测辐射热计,电容储能电介质(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。材料研究Stookey [gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)在本质上是不同的玻璃陶瓷材料被国王发现和Stookey [gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。在以后的类型的材料相对不稳定的玻璃被添加成核剂脱玻。他们发现,通过溶解TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在这种情况下一个玻璃可以创建,在一定的温度范围内,材料在TiO过饱和gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,金红石的结晶。在某些情况下,TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba没有结晶,但结合的一个修改的基础玻璃离子沉淀钛酸,例如,SrTiO结晶gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba钙钛矿结构。玻璃陶瓷的结晶行为和微观结构与钛酸钙钛矿阶段,SrTiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba14gydF4y2Ba)进行了调查。Thakur et al。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba研究结晶,SrTiO的微观结构和介电行为gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba玻璃陶瓷。SrTiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba可能是结晶的主要阶段添加适当浓度的KgydF4y2Ba_2gydF4y2BaO和选择热处理时间表。在这些玻璃陶瓷的gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba提高了钛酸锶的结晶阶段,增加介电常数很大。最近Sahu et al。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]探索替代铅钛酸锶铅的沉淀与合适的硼硅酸盐玻璃组成和热处理时间的选择。调查阶段开发和玻璃陶瓷的微观结构特征(SrOTiO系统中gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba]- [2 siogydF4y2Ba_2gydF4y2BaBgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba]- [KgydF4y2Ba_2gydF4y2BaO-BaO]表明SrTiO的固溶体gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba与PbTiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阶段可以在硼硅酸盐玻璃结晶(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

本文报告我们的调查结果进行结晶钙钛矿钛酸锶铅/钙钛矿钛酸锶固溶体相硼硅玻璃矩阵在洛杉矶的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba。捐献者掺杂拉gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba被选作为添加剂,因为它强烈影响钙钛矿结晶行为和介电性能的玻璃陶瓷系统65年[(Pb吗gydF4y2Ba_xgydF4y2Ba老gydF4y2Ba_{1 -gydF4y2BaxgydF4y2Ba})TiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba]-24 [2 siogydF4y2Ba_2gydF4y2BaB·gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)5(包)5 (KgydF4y2Ba_2gydF4y2BaO] 1[拉gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2。实验的程序gydF4y2Ba

命名法,玻璃和玻璃陶瓷的制备和表征方法,样本精心描述在本文的第一部分题为“结晶行为和微观结构分析Lead-Rich (PbgydF4y2Ba_xgydF4y2Ba老gydF4y2Ba_{1 -gydF4y2BaxgydF4y2Ba})TiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba玻璃陶瓷包含1 mol %gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba”。这里提出了一个简要描述。系统65 [Sr-rich玻璃成分(PbgydF4y2Ba_xgydF4y2Ba老gydF4y2Ba_{1 -gydF4y2BaxgydF4y2Ba})OTiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba]-24 [2 siogydF4y2Ba_2gydF4y2BaB·gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba]5 KgydF4y2Ba_2gydF4y2BaO) 5(包)1(洛杉矶gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba]不同lead-to-strontium比率(gydF4y2Ba)由融化的玻璃熔体淬火方法的温度范围1210 - 1330°C和退火在400°C三个小时在另一个炉。所有的眼镜都以DTA确定玻璃化转变和结晶温度(表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。DTA结果的基础上,各种玻璃陶瓷样品的眼镜是由热处理温度范围820 - 890°C。不同的热处理时间和命名的玻璃陶瓷样品表中列出gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。各种眼镜的命名法和玻璃陶瓷样品在系统中是早些时候报道gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。玻璃陶瓷样品的术语包括父母玻璃组成的代码随后热处理温度由字母“T”和“S”3和6小时热处理,分别。x射线衍射模式记录使用Rigaku x射线衍射仪使用铜KgydF4y2BaαgydF4y2Ba辐射。x射线衍射模式与标准比较差值从JCPDS文件构成不同阶段。玻璃陶瓷样本地面和抛光先后使用碳化硅粉末和金刚石研磨膏(1gydF4y2BaμgydF4y2Ba米)。抛光玻璃陶瓷样本与蚀刻剂蚀刻1分钟(HNO 30%gydF4y2Ba_3gydF4y2BaHF + 20%)。黄金涂料适用于各种玻璃陶瓷样品的蚀刻表面溅射方法为了研究不同晶相的存在形态的扫描电镜(SEM)。gydF4y2Ba

3所示。结果gydF4y2Ba

3.1。示差热分析(DTA)gydF4y2Ba

DTA模式各种玻璃样品4 pl5b 3 pl5b 2 pl5b 1 pl5b, STL5B给出数据gydF4y2Ba1gydF4y2Ba和gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

所有眼镜只显示一个放热峰的DTA模式。基线的转变中观察到的DTA情节,这取决于玻璃的成分。这种转变在基线显示玻璃比热的变化,这是由于玻璃化转变温度,TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba。玻璃化转变和结晶放热峰温度TgydF4y2Ba_{cgydF4y2Ba,gydF4y2Ba}对不同的玻璃样品表中列出gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。结晶峰的不同对他们的宽宏大量和对称。峰值温度增加和锶含量增加。gydF4y2Ba

3.2。x射线衍射分析和结晶行为gydF4y2Ba

DTA结果的基础上,各种玻璃陶瓷样品的眼镜是由热处理温度范围820 - 890°C 3 - 6小时热处理时间表。不同的热处理时间和命名的玻璃陶瓷样品表中列出gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。x射线衍射(XRD)模式对各种玻璃陶瓷样品在不同的温度下结晶3小时数据所示gydF4y2Ba3gydF4y2Ba和gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,分别。这些玻璃陶瓷样品显示钙钛矿相的形成主要数量随着金红石(R)和/或硼酸锶(某人)作为次要的阶段。小金红石(R)阶段存在于玻璃陶瓷样品gydF4y2Ba。某人阶段只出现在无铅STL5B890T玻璃陶瓷样品。图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba显示了玻璃陶瓷样品XRD模式4 pl5b820s 3 pl5b871s和2 pl5b865。钙钛矿钛酸锶铅结晶的主要阶段。也观察到金红石的第二阶段(微量)也出现在玻璃陶瓷样品。图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba显示了玻璃陶瓷样品的x射线衍射模式2 pl5b878s STL5B890S,分别。这些是strontium-rich成分和主要的钙钛矿相钛酸锶与金红石(TiO的痕迹gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)和硼酸锶(SrgydF4y2Ba_2gydF4y2BaBgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba)二次结晶阶段。gydF4y2Ba

优秀的结晶是在4 pl5b820s STL5B890S玻璃陶瓷样品。两个玻璃样品结晶为六小时热处理时间表。优秀的结晶是足够的成核和增长归因于六小时热处理时间表。太难以结晶主要的钙钛矿相的钛酸锶玻璃矩阵。拉gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba在结晶玻璃样品中起着重要的作用,因此作为成核剂。热处理时间、玻璃陶瓷代码,和水晶阶段不同的富锶玻璃陶瓷样本如表所示gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

晶格参数更接近标准的晶格参数(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。观察到的立方晶体结构,类似于SrTiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba,在整个组成范围(gydF4y2Ba)。玻璃和玻璃陶瓷样品的密度决定利用阿基米德原理(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。玻璃陶瓷样品的密度是决定使用蒸馏水作为液体介质。gydF4y2Ba

以下重量被和密度的计算中使用:gydF4y2Ba

是空的比重瓶的重量(克);gydF4y2Ba与样品比重瓶的重量(克);gydF4y2Ba与样品比重瓶的重量,蒸馏水(克);gydF4y2Ba与蒸馏水比重瓶的重量(克)。gydF4y2Ba

3.3。表面形态分析gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba7(一)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7 (b)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7 (c)gydF4y2Ba说明玻璃陶瓷样品的扫描电子显微图(4 pl5b840t 3 pl5b871t, 1 pl5b878t)获得的结晶玻璃样品4 pl5b 3 pl5b,分别和1 pl5b 3小时。玻璃陶瓷样品4 pl5b840t显示随机增长的微晶钛酸钙钛矿的主要阶段,是相互关联的。第二阶段形成的金红石也由黑暗针状的显微图的形状。第二阶段也证实了XRD分析。gydF4y2Ba

玻璃陶瓷样品的扫描电子显微图3 pl5b871t如图gydF4y2Ba7 (b)gydF4y2Ba。这个玻璃陶瓷样品的显微照片显示,发达的微晶玻璃矩阵。这些微晶是相互关联和面向随机在玻璃相。玻璃陶瓷样品的扫描电子显微组织1 pl5b878t结晶在878°C如图3小时gydF4y2Ba7 (c)gydF4y2Ba。这玻璃陶瓷样品显示了正方形的微晶钛酸钙钛矿阶段,是随机分布的,在残余玻璃网络。也观察到大量的剩余残余玻璃结晶后由于较小的浸泡时间。图gydF4y2Ba8gydF4y2Ba显示了不同玻璃陶瓷样品的扫描电子显微图4 pl5b840s 3 pl5b871s 2 pl5b870s 1 pl5b878s,和STL5B890S分别。所有这些玻璃陶瓷样品的结晶得到各自的眼镜6小时浸泡时间。4 pl5b840s类似于结晶的结晶玻璃陶瓷样品3 pl5b871s。也观察到4 pl5b840s的微晶的形态和3 pl5b871s被发现是相同的。只有一个小变化在金红石的第二阶段。图gydF4y2Ba8 (c)gydF4y2Ba显示了玻璃陶瓷样品的扫描电子显微图2 pl5b870s,由结晶获得在870°C 6小时对应的放热峰DTA阴谋。微晶尺寸的一微米的顺序形成均匀分布在玻璃矩阵。部分微晶一致向右边,其余正朝着左边对齐。图gydF4y2Ba8 (e)gydF4y2Ba描述了玻璃陶瓷样品的扫描电子显微图STL5B890S结晶在890°C 6小时。Well-interconnected SrTiO的微晶gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba随机分布在玻璃网络。针状的细微晶在微量的金红石相,由XRD研究证实。这个玻璃的结晶温度被发现的最大在所有玻璃成分,因为缺乏领导组成。这个玻璃陶瓷的优秀结晶观察样本。gydF4y2Ba

4所示。讨论gydF4y2Ba

XRD数据主要的钙钛矿相在不同玻璃陶瓷样品Sr-rich玻璃陶瓷的成分gydF4y2Ba被索引的基础上一立方单元细胞类似于SrTiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba。晶格参数的值”gydF4y2Ba”和“gydF4y2Ba“strontium-rich钙钛矿相的玻璃陶瓷样品确定了从软件“移动电话”和表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。玻璃和玻璃陶瓷样品的密度测定使用阿基米德原理[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。可以看出眼镜系统的密度随地面读数(表的浓度增加gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。各种玻璃样品的密度介于3.212和3.287通用/ cc。发现更大的玻璃样品4 pl5b虽然是玻璃样品STL5B少。Sahu [gydF4y2Ba22gydF4y2Ba)报道,strontium-rich没有掺杂的玻璃陶瓷样品gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba显示相分离更小,在热处理结晶率较高。因此,高冷却速率要求的淬火融化大部分透明眼镜。这可能是困难的原因之一,玻璃形成的成分。在中间成分,PbgydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}/老gydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}比率是1或接近,glass-in-glass结晶相分离发生在早期治疗。这也使得玻璃形成容易冷却速率相对较低。但在兴奋剂洛杉矶gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba在strontium-rich玻璃陶瓷样品微晶的形态非常密集,定向分布在玻璃矩阵。洛杉矶的兴奋剂gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba提高结晶和阻碍玻璃陶瓷样品的小阶段。因此,一个非常高介电常数和低损耗的价值在这些玻璃陶瓷样品gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

5。结论gydF4y2Ba

很好的透明和笨重的眼镜在锶准备丰富的作品。DTA模式strontium-rich玻璃样品只显示一个放热峰。氧化镧的加入促进了结晶的主要阶段和阻碍小的结晶阶段。因此,很好的结晶玻璃陶瓷样品中观察到。x射线衍射模式strontium-rich玻璃陶瓷作品展示的钛酸锶或铅钛酸锶钙钛矿的主要阶段和一些辅助阶段金红石和硼酸锶。定向的形态钙钛矿细微晶生长在玻璃陶瓷样品的显微图。XRD数据主要的钙钛矿相strontium-rich玻璃陶瓷样品表明,立方结晶相的结构,类似于SrTiOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba,因为gydF4y2BaxgydF4y2Ba≤0.4。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者非常感谢国防研究组织(印度)的金融支持。d . Pandey SMST教授,它BHU。,Varanasi, India, is also thanked for providing the XRD facilities.

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