安全打水泥塞与挤水泥作业.ppt

§ 铁电陶瓷的结构与性能
钙钛矿结构
钨青铜结构
铋层状结构
焦绿石结构
钛铁矿结构
共同特点: 含氧八面体
自发极化的起因: 氧八面体中心离子的相对位移
属位移型铁电体

1 钙钛矿结构铁电陶瓷的结构特点
结构特点:
通式:ABO3  A2+B4+O3, A1+B5+O3
[BO6]氧八面体单元, A、B离子的配位分别位12和6
BO6]共角联接
B离子偏离氧八面体中心的相对位移产生自发极化.
BaTiO3:
m3m  130oC 4mm  0oC mm2 -90oC 3m
立方四方正交三角
Ps: [001] [110] [111]
Ps的来源分别是Ti4+偏离中心沿4, 2, 3重轴的位移
KNbO3:
PbTiO3:
m3m  435oC 4mm  225oC mm2 -10oC 3m
m3m  490oC 4mm
Pb(ZrxTi1-x)O3 ( 0 <x < 1)
x < m3m  4mm
x > m3m  3m
钙钛矿结构的稳定性
按Pauling 规则, r+/r-比决定配位多面体的配位数
CN 8 6 4 3 2
r+/r-     0
决定钙钛矿结构稳定性的两个因素:
Goldschmidt容差因子:
 t 
电负性差:
X = (XA-O +XB-O)/2
=6)
O2- , F-
Ba2+ , Ca2+ , Pb2+ , Sr2+ , K+ , Ag+ , La3+ , Nd3+
Ti4+ , Zr4+ , Zn2+ , Sn4+ , Nb5+ , Ta5+ , Fe2+ , Fe3+ , Mg2+ , Mn2+ , Mn4+ , Ni2+ , Co2+ , Co3+ , Al3+ , Bi5+ , Li+
Si4+ , B3+
从离子半径大小, 可判断A,B 占位
如 BaTiO3中的离子取代
La, K, Pb, Sr for Ba
Zr, Zn, Sn, Nb for Ti
Si, B 很少取代
FeTiO3, MgTiO3, NiTiO3, CoTiO3, MnTiO3---为钛铁矿(Ilmenite)结构, O 六方密堆, A,B占2/3八面体空隙, 非钙钛矿结构
复合钙钛矿结构及其稳定性
A (B1B2)O3
如: Ba(Mg1/3Ta2/3)O3, Ba(Zn1/3Nb2/3)O3……高Q微波介质陶瓷
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, Pb(Fe1/2Nb1/2)O3……弛豫铁电体
注意与固溶体的区别, 如 Pb(Zr1-xTix)O3
复合钙钛矿结构的稳定性取决于 t 和X
稳定性次序: PZN < PCN < PIN < PSN < PNN < PMN < PFN < PFW < PZ < PT
改善复合钙钛矿化合物的稳定性
PZN和稳定PZN钙钛矿的电负性/容差因子
组成X t
PZN
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Pb1-yKy(Zn1/3Nb2/3)O3-y/2 (y=)
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