亞微米陶瓷粉體的制備及燒結性能

鈦酸鉍（Bi4Ti3012）屬于Aurivilius化合物家族，其可由通式Bi/O22+（AM-1BMo3M+1）2-來描述，其中A和B是陽離子，M對應于氧化鉍層之間鈣鈦礦型單位的數量。在Bi4Ti3012層化合物的特殊情況下，其結構由兩個假設的鈣鈦礦結構的bitio3單元天花板構成，并與Bi2022+層交錯[1]。室溫下，Bi4Ti301/呈現單斜（clh--m）對稱性，居里溫度（~675~以上）對稱性為四方D，h=4mm。在此溫度下發生可逆的~-13轉變，化合物具有鐵電性質,鳳谷回轉窯。主要自發極化的矢量位于鈣鈦礦平面，即單斜交界面，自發極化的矢量強度值分別沿A軸和C軸為50和4~tc cm-1[2，3]。同樣，沿這些方向的壓電系數相對較高，垂直面上的壓電系數較小。所有這些特性使得Bi4Ti3012化合物作為高溫應用的壓電陶瓷材料具有特殊的重要性。

正如幾位作者所報道的那樣[4-8]通過幾乎完全對準板狀鈦酸鉍粒子來獲得優化的壓電性能，并使用不同的技術，如磁帶鑄造、熱壓和鍛造，以獲得具有良好晶粒取向的Bi4Ti3Ox2材料[9- 12。正因為如此，這些鈦酸鉍基陶瓷的主要問題是其極高的導電性各向異性，這在基面也是最大的[6，9]。在Bi4Ti3012單晶中，這種各向異性隨溫度的升高而增大，并在轉變溫度附近達到最大比例，燒結粉體材料的好回轉窯?？紤]到壓電性能和導電率在同一方向上都最大化，那么一種晶粒取向良好的Bi4Ti3012陶瓷材料可能不適合高溫應用。由于導電性的機理似乎與Bi2022+層中以陰離子空位形式存在的氧缺陷有關[14]，因此提高這些鈦酸鉍基陶瓷電阻率的新嘗試可以是（a）獲得低溫具有隨機定向小晶粒尺寸的致密Bi4TiaO12陶瓷，有助于阻礙Bizoz 2+層的易路徑導電性，（b）研究不同的添加劑和燒結工藝，以控制氧空位濃度和微觀結構。結構。本研究的主要目的是研究Bi~Ti3OA2粉末形態對其致密化過程和微觀結構發展的影響。在此基礎上，給出了一些初步的介電和電導率測量結果。