鈦酸鋇基陶瓷微結(jié)構(gòu)的正電子研究.pdf_第1頁(yè)
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1、正電子湮沒譜學(xué)(Positron annihilation spectroscope),是一門把核物理和核技術(shù)應(yīng)用于固體物理和材料科學(xué)研究的技術(shù),還可應(yīng)用與化學(xué)和生物等學(xué)科。因其無損、靈敏度高等特點(diǎn),而在材料微缺陷研究中得到了廣泛的應(yīng)用和越來越多的重視。
   本文系統(tǒng)研究(1-x)BaTiO3-xBaZrO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)和(1-x)BaTiO3-x CaSnO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)系

2、陶瓷的微結(jié)構(gòu);測(cè)量了在不同成型壓力,不同燒結(jié)溫度下樣品的陶瓷片的符合正電子湮沒輻射的Doppler展寬譜和正電子壽命參數(shù);結(jié)合測(cè)量結(jié)果對(duì)成分、成型壓力、燒結(jié)溫度等對(duì)陶瓷樣品微結(jié)構(gòu)的微觀作用機(jī)理進(jìn)行了探討,得到了如下結(jié)論:
   (1)隨著Ba2r03含量的增加,(1-x)BaTiO3-xBaZrO3陶瓷的正電子湮沒輻射Doppler展寬商譜的譜峰值減小,產(chǎn)生如此變化的原因是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的B位的兩種離子無序分布導(dǎo)致內(nèi)部化學(xué)組分不均

3、勻,成分的不均勻促使陶瓷體中的缺陷濃度增加,從而使樣品的Doppler展寬的商譜譜峰下降。
   (2)隨生坯成型壓力的增加,(1-x)BaTiO3-xBaZrO3陶瓷的Doppler展寬商譜譜峰升高。成型壓力高于20MPa的樣品,其缺陷濃度比較低。產(chǎn)生這樣的結(jié)果的原因是壓制壓力使得生坯的致密度提高,孔隙率降低,原子間的相互作用增強(qiáng)。因此,正電子與樣品中的高動(dòng)量電子湮沒的概率增加,引起商譜譜峰升高。
   (3)隨著燒結(jié)

4、溫度的提高,(1-x)BaTiO3-xBaZrO3陶瓷的正電子湮沒輻射Doppler展寬商譜譜峰升高。產(chǎn)生如此變化的原因是,隨著燒結(jié)溫度的提高,原子遷移和空位回復(fù)加快使得樣品內(nèi)的缺陷濃度降低,導(dǎo)致Doppler展寬商譜譜峰增高。
   (4)對(duì)(1-x)BaTiO3-xCaSnO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)系陶瓷,當(dāng)燒結(jié)溫度比較低時(shí),由于樣品中顆粒之間孔隙較大,胚體收縮率較小,缺陷濃度較高。例如,對(duì)燒結(jié)溫度為1200

5、℃的樣品,其正電子長(zhǎng)壽命成分的強(qiáng)度I3的值較高;其Doppler展寬的商譜譜峰較低。
   (5)對(duì)(1-x)BaTiO3-x CaSnO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)系陶瓷樣品,當(dāng)燒結(jié)溫度較高時(shí),孔隙率下降,致密度提高,胚體收縮率提高,樣品內(nèi)的微觀缺陷減少。正電子與樣品中的高動(dòng)量電子湮沒的概率增加,其譜線峰值隨著燒結(jié)溫度的升高而逐漸升高,而正電子壽命(t1、t2、 t3)隨著燒結(jié)溫度的升高而逐漸下降。
  

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