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添加劑對耐高溫陶瓷材料分布的影響
一般而言,耐高溫陶瓷材料添加劑的作用機理可分為如下兩類 :一是添加劑的引入使晶格空位增加,易于擴散,燒結速度加快;二是添加劑的引入使液相在較低的溫度下生成,出現液相后晶體能作粘性流動,因而促進了燒結,可以看出添加劑對燒結的促進作用。同一燒結溫度下,以純氧化鋁試品MA 的粒徑最小(約1μm),晶粒分布最均勻;有添加劑氧化鈮的試品 MC 粒徑最大(約 2.5μm),晶粒分布最不均勻,并有細碎的陶瓷組織間布晶粒中間。
耐高溫陶瓷材料的粒徑約1.6μm,分布均勻,有微小孔洞,由添加劑造成的缺陷也直接影響到陶瓷試品的TSC 特性和陷阱分布,一般的說,基態和激發態的能量差越小,電子吸收光的波長越長,物質呈現的顏色就越深,反之,電子吸收的光的波長越短,則物質呈現的顏色就越淺,由于過渡元素外層s 電子與次外層d 電子能級接近,因此這些d 電子可以部分或者全部參與成鍵,形成多種氧化數。
由于耐高溫陶瓷材料的離子半徑較小,最外電子層一般為未填滿的d x 結構,此電子對核的屏蔽作用較小,因而有效核電荷較大,對配體有較強的吸引力,所以它們具有很強的形成配合物的傾向,在高溫、富裕氧的燒結環境中,由于陶瓷晶界格點的不規則排列形成較為開放的結構,就允許有更多的氧進駐晶界,使缺陷或雜質進一步氧化,化學結構在此過程中發生了變化,從而會導致不同的陷阱能級 。
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