Co^(2+)掺杂Zn_2SiO_4结晶釉生长机理的研究

以高岭土、石英、钠长石、石灰石、氧化锌等矿物为原料,Zn O为晶核剂,并掺杂Co2+控温烧结Zn2Si O4结晶釉。利用X射线衍射仪(XRD)分析样品物相,白度色差计测量釉料色度(L*、a*、b*),EDS能谱仪分析样品组成含量。采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程对釉的结晶动力学进行分析,探讨釉中晶体的生长机理。结果表明:高温时Co2+置换了Zn2Si O4结晶釉中的Zn2+。随着保温时间的延长,掺杂了Co2+的Zn2Si O4晶体颗粒不断长大,在1140℃下保温170 min晶花达到最大,其晶花面积均值为410.91 mm2。模拟动力学分析,釉中晶体的Avrami指数n1100℃=0.82,n1140℃=1.23,n1180℃=1.12,表明晶体的形成由扩散机制向成核机制转变。拟合Arrhenius方程,晶体的活化能Ea=148.2 k J/mol。

(NaBi)_(0.5–x)(LiCe)_xBi_8Ti_7O_(27)陶瓷的电性能

采用固相法制备(Na Bi)0.5–x(Li Ce)xBi8Ti7O27铋层状共生结构陶瓷,研究了陶瓷的结构与电性能。结果表明:所有(Na Bi)0.5–x(Li Ce)xBi8Ti7O27陶瓷样品均为共生结构,Li,Ce掺杂没有改变其固有结构;适量Li、Ce掺杂使样品晶粒尺寸均匀,且密度增加,达到ρ=6.88 g/cm3;剩余极化强度Pr和压电常数d33均有显著提高,分别从4.19μC/cm2和8 p C/N提高到8.39μC/cm2和20 p C/N;在645℃和657℃处,样品介电温谱出现介电双峰;当x=0.25时,陶瓷样品综合性能达到最佳:d33=20 p C/N,平面机电耦合系数kp=8.86%,厚度机电耦合系数kt=15.15%,机械品质因子Qm=2 152,Pr=8.39μC/cm2。600℃退极化处理后,d33仍有15 p C/N,表明该材料在高温领域具有良好的应用前景。