Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 1

Титанаты приобрели в последнее время существенное значение в керамической промышленности. Поэтому процессы их образования в кристаллических смесях представляют непосредственный практический интерес. Они изучены в работах Хедвала и Цвейг-берка [933], Пукала [934], Вартенберга [935], Бережного [1], Келера с сотрудниками [937] и других авторов.

На рис. 151 приведена диаграмма состояния системы ВаО — TiO2 *, из которой видно, что существуют четыре соединения — ВаТiO3, BaTi206, BaTi307 и BaTi409, и, по-видимому, твердый раствор TiO2 и ВаТЮ3 типа вычитания.

По некоторым данным [899], образование метатитаната бария в смеси углекислого бария с двуокисью титана можно заметить при температуре 550° С. При температуре 850—900° С (по Хервуду и Клезенсу [939], при температуре 1200° С) этот процесс полностью заканчивается в течение 1 ч. Келер и Вайткус [937], изучавшие изменение фазового состава продуктов обжига смеси ВаСO3 с TiO2 (1:1) при постепенном ее нагревании, наблюдали заметное образование в ней титанатов начиная с 830° С. При этом продуктами обжига являлись метатитанат и ортотитанат бария.

В дальнейшем Келер и Карпенко [939] показали, что даже 30-часовая экспозиция смеси ВаО + 2ТiO2 приводит к образованию гетерогенного продукта из BaTiO3, BaTi2O5 и BaTi307. При этом продукт, полученный синтезом при температурах до 1200° С, представляет собой смесь ВаТiO3 и BaTi307c небольшим содержанием BaTi2O3, а выше 1200°С— только ВаТЮ3 и BaTi2O5. При температуре 1230° С трититанат бария начинает разлагаться. Скорость и степень его разложения существенно возрастают с температурой, так что смеси, содержащие 70% ТiO2, после обжига в течение 4 ч при температуре 1320° С содержат лишь продукты разложения трититаната бария — дититанат BaTi2O3 и тетратитанат BaTi409 [937].

Келер и Карпенко [624] построили схему наблюдаемых фазовых соотношений в продуктах системы ВеО — ТiO2, обожженных при 1100 — 1350° С до практически стабильного состояния (рис. 152).

Исследованные составы изображены на схеме точками. В области вердофазовых реакций в системе ВаО — TiO2 подтверждено наличием трититаната бария; определены его оптические константы, получена рентгенограмма и уточнена температура его разложения, а также подтверждено наличие области гомогенности в системе при содержании 50—53% TiO2.

Исследования указали на существование твердого раствора TiO2 в ВаТiO3 типа вычитания. Из указанных соединений наиболее подробно изучен метатитанат бария плотностью 5,88 г/см3, широко известный как сегнето-электрик, т. е. материал, в котором в отсутствие внешнего поля самопроизвольно возникает поляризация. ВаТiO3 обладает структурой типа перовскита и при температуре выше точки Кюри (120° С) имеет кубическую решетку с параметрами элементарной ячейки 4,01 А. При температуре 120° С происходит фазовый переход (по-видимому, первого рода), в результате которого решетка становится тетрагональной с отношением длин

 

Другие части:

Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 1

Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 2

Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 3

Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 4

Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 5

Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 6

Титанаты, станнаты и цирконаты . Часть 7

 

 

Содержание