авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Низкотемпературная технология формирования фаз кислородно-октаэдрического типа, содержащих nb (v) и свойства материалов на их основе.

-- [ Страница 4 ] --

П – фазы со структурой пирохлора состава Pb2Nb2O7,Pb3Nb4O13 и т.д.;

Р1 – ромбоэдрическая; Р2 – ромбическая фаза PbNb2O6 (первой указана преобладающая в системе фаза)

Синтез PbNb2O6 осуществлялся путём перетирания смеси -Nb2O5xH2O с PbOxH2O (состав 1). Для получения фаз состава BaxPb1-хNb2O6 к составу 1 перед перетиранием добавлялось рассчитанное количество суспензии гидроксида бария (состав 2), а при синтезе ВаNb2O6 - гель гидроксида ниобия обрабатывался рассчитанным количеством суспензии гидроксида бария (состав 3). Образцы состава 1,2 и 3 прокаливалась при температурах от 300 до 900 оС с шагом 50 оС (изотермическая выдержка от 1 до 6 часов), их фазовый состав определялся методом РФА.

Согласно данным РФА и ДТА во всех системах после перетирания исходных компонентов на первом этапе при с.у. формируются рентгеноаморфные фазы, первичная кристаллизация которых для образцов состава (1) и состава (2) с х<0.4 происходит в интервале температур 280– 310 оС и приводит к образованию смеси фаз (Pb2Nb2O7, Pb3Nb4O13 и т.д.) со структурой пирохлора. Взаимодействию этих фаз с аморфной формой Nb2O5 (с образованием ромбоэдрической фазы PbNb2O6) происходит при 540-570 С. Полное исчезновение из системы фаз со структурой пирохлора наблюдается только при tобжига > 850 оС ( = 2 часа). Одновременно с этим процессом (при 800 – 950 оС) начинается превращение ромбоэдрических фаз PbNb2O6 и BaxPb1-хNb2O6 в ромбическую (табл.6).

Обжиг образцов состава PbNb2O6 при 1150 С в течение одного часа позволяет получить однофазный целевой продукт (ромбическую фазу), что в среднем на 100-150 оС ниже, чем в случае традиционной твердофазной технологии. Использование активных прекурсоров при синтезе BaNb2O6 позволило по сравнению с МТФР уменьшить время синтеза образцов в 1,5-2 раза и снизить температуру формирования сегнетоэлектрической фазы в среднем на 350 °С.

С учётом представленных выше данных синтез фаз состава BaxPb1-xNb2O6 проводился при температуре 700-900 °С (в зависимости от значения х). Керамика на основе полученной шихты изготавливалась по традиционной технологии (Тспекания =1100-1200 оС, = 1-2 часа). Плотность образцов, изготовленных из шихты, синтезированной предлагаемым методом, достигает 98,9 % от теоретически возможной, что на 10 – 18 % выше, чем у образцов, изготовленных в рамках технологий, основанных на МТФР. При этом температура спекания керамики, изготавливаемой в рамках предлагаемого метода, в среднем на пятьдесят-сто градусов ниже, по сравнению с образцами контрольных партий.

Основные результаты и выводы

1. В рамках концепции «химической сборки» выявлены прекурсоры, пригодные для низкотемпературного синтеза фаз со структурами типа перовскита и ТКВБ.

2. Разработана технология синтеза этих прекурсоров с заданным составом и строением, определены условия их формирования в нитратных системах и исследованы процессы взаимодействия указанных прекурсоров с солями, оксидами и гидроксидами щелочноземельных элементов и свинца.

3. Установлено, что способами, позволяющими варьировать конечный состав продукта реакции, могут быть: а) изменение концентрации раствора сорбата; б) изменение состава аниона соли данного элемента; в) использование буферных растворов; г) изменение типа вещества, взаимодействующего с матрицей; д) механическое активирование системы.

4. На основании изучения процессов формирования фаз в системах PbО – ЭO2xH2O, PbO – ЭO2xH2O – Me(NO3)2 – NH3H2O, PbО – Э1O2xH2O–Э2O2xH2O (где Э = Ti, Zr), PbOxH2O – Nb2O5xH2O, Ba(OH)2 – Nb2O5xH2O, PbOxH2O – Ba(OH)2 – Nb2O5xH2O, PbOxH2O -Fe2O3xH2O - Nb2O5xH2O, заключающихся во взаимодействии указанных бифункциональных гидроксидов с различными типами прекурсоров выявлены условия формирования в указанных системах фаз со структурами типа перовскита и ТКВБ состава PbTi0.5Zr0.5O3, Pb(Fe0.5Nb0.5)03, PbTi0.07(Fe0.465Nb0.465)03, Pb(Ti0.35Zr0,21)(Zn1/3Nb2/3)0.14(Nb2/3Ni1/3)0.3O3, PbNb2O6, BaNb2O6 и BaxPb1-xNb2O6 и сформулированы критерии, позволяющие оптимизировать выбор варианта синтеза фаз заданного состава.

5. На основе полученных данных разработаны низкотемпературные технологии формирования ряда фаз кислородно-октаэдрического типа, основанные на методе «химической сборки». В частности, определены технологические параметры систем позволяющие формировать: фазы со структурой типа перовскита состава: PbTi0.5Zr0.5O3, Pb(Fe0.5Nb0.5)03, Pb(Ti0.35Zr0,21)(Zn1/3Nb2/3)0.14(Nb2/3Ni1/3)0.3O3, PbTi0.07(Fe0.465Nb0.465)03; фазы со структурой типа тетрагональной калий-вольфрамовой бронзы: PbNb2O6, BaNb2O6 и BaxPb1-xNb2O6.

6. Разработанная технология низкотемпературного процесса формирования фаз со структурой типа перовскита позволяет получать порошки этих фаз, задаваемого состава и строения, с задаваемым диаметром частиц в интервале от 50 до 800 нм, а на их основе изготавливать керамические пьезоматериалы с различным сочетанием ЭФП, превосходящие по основным пьезо- и диэлектрическим характеристикам пьезокерамику того же состава, изготовленную по традиционной технологии.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

  1. Нестеров, А.А. Влияние дисперсности шихты на свойства керамических пьезоматериалов / А.А. Нестеров, К.С. Масуренков, Е.В. Карюков // Журнал прикладной химии. – 2008. – Т.81, №12. – С. 1949-1952.
  2. Нестеров, А.А. Низкотемпературный синтез фаз системы ЦТС и электрофизические свойства материалов на их основе / А.А. Нестеров, К.С. Масуренков, Е.В. Карюков // Журнал прикладной химии. – 2009. – Т.82, №3. – С. 377-381.
  3. Нестеров, А.А. Синтез фаз состава PbNb2O6 и ВаNb2O6 с использованием активных прекурсоров / А.А. Нестеров, К.С. Масуренков, Е.В. Карюков // Журнал прикладной химии. – 2009. – Т.82, №3. – С. 382-385.
  4. Карюков, Е.В. Электрофизические параметры керамики на основе ЦТС и фаз со структурой ТКВБ / Е.В. Карюков, А.А. Нестеров, А.С. Пахомов // Тезисы докладов V Всероссийской конференции «Керамика и композиционные материалы», Сыктывкар. – 2004. – С. 94.
  5. Карюков, Е.В. Влияние способов синтеза исходной шихты на электрофизические свойства керамики ЦТС-36 / Е.В. Карюков, А.А. Нестеров, А.С. Пахомов, А.А. Нестеров // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы- 2004», IV семинар СО РАН – УрО РАН «Термодинамика и материаловедение», Екатеринбург. – 2004. – С.302.
  6. Карюков, Е.В. Низкотемпературный синтез и изучение этапов фазообразования в системе PbTi0.07(Fe0.465Nb0.465)03» / Е.В. Карюков, А.А. Нестеров, Д.Г. Левшин // III Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов “Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук” Анапа. – 2006. – С. 132-133.
  7. Нестеров, А.А. Электрофизические свойства керамики ЦТС, изготовленной из наноразмерной шихты / А.А. Нестеров, К.С. Масуренков, А.Ю. Копытин, Е.В. Карюков // Материалы международной научно-технической конференции «INTERMATIC», Москва. – 2006. – С. 209-211.
  8. Нестеров, А.А. Низкотемпературный синтез фаз состава PbTi0.07(Fe0.465Nb0.465)03 и 0,95 Pb(Ti0,47Zr0,53)O3 + 0,05 CdWO4 и свойства керамики на их основе / А.А. Нестеров, Е.В. Карюков, А.Ф. Пересунько // VI международная научная конференция «Химия твёрдого тела и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск. – 2006. – С. 472473.
  9. Карюков, Е.В. Влияние способа получения наноразмерной шихты на электрофизические свойства керамики ЦТС / Е.В. Карюков, А.А. Нестеров, А.Ю. Копытин // Труды международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения и нанотехнологий», Ростов-на-Дону. – 2006. – С. 204-208.
  10. Нестеров, А.А. Синтез фаз со структурой ТКВБ с использованием активных прекурсоров / А.А. Нестеров, Е.В. Карюков, А.А. Гриценко // Тезисы докладов международной научной конференции «Химия твёрдого тела и современные микро- и нанотехнологии», Кисловодск. – 2007. – С. 196-198.
  11. Масуренков, К.С. Некоторые проблемы получения пьезоэлектрических материалов на основе ниобатов щелочных металлов / К.С. Масуренков, Е.В. Карюков // Материалы международного конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых «ПЕРСПЕКТИВА 2007», Нальчик. – 2007.- С. 277-279.
  12. Нестеров, А.А. Синтез фаз со структкрой ТКВБ с использованием активных прекурсоров / А.А. Нестеров, Е.В. Карюков // Труды ХVIII Менделеевского съезда, Москва. – 2007. – С. 452.
  13. Нестеров, А.А. Синтез Nb2O5xH2O и его использование в качестве прекурсора при синтезе ниобатов s- и p-элементов / А.А. Нестеров, Е.В. Карюков, К.С. Масуренков // Тезисы докладов международной научной конференции «Химия твёрдого тела и современные микро- и нанотехнологии», Кисловодск. – 2008. – С. 238-241.
  14. Карюков, Е.В. Альтернативный метод изготовления пьезоматериала ТБК-3 / Е.В. Карюков, А.А. Панич // Труды международной научно-практической конференции «Инновационные процессы пьезоэлектрического приборостроения и нанотехнологий», Анапа. – 2008. – С. 25-29.


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.