Radiācijas punktveida defektu modelēšana un raksturošana α-Al2O3 un MgAl2O4 kristālos no pirmajiem principiem
Doktorantūras skolas “Funkcionālie materiāli un nanotehnoloģijas” zinātniskajā seminārā uzstājas Marija dunce ar tēmu Keramikas apdedzināšanas temperatūras ietekme uz nātrija bismuta titanāta mikrostruktūru.
Anotācija:
Nātrija bismuta titanāts Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT) tiek ļoti plaši pētīts pēdējos gados kā daudzsološs kandidāts mūsdienās plaši pielietoto svinu saturošo segnetoelektriķu aizvietošanai, kuru izmantošana tiek pakāpeniski ierobežota no veselības un vides aizsardzības apsvērumiem. Lai gan pētījumos ir pievērsta ļoti liela uzmanība uz NBT bāzes veidotu savienojumu modificēšanai, to raksturošana no keramikas izgatavošanas procesa viedokļa ir atstāta novārtā.
Šajā pētījumā ir aplūkota izgatavošanas parametru ietekme uz iegūtās NBT keramikas mikrostruktūru, kas savukārt ir cieši saistīta ar šo materiālu fizikālajām īpašībām, kā parāda literatūrā publicētie pētījumu rezultāti. Visi paraugi ir izgatavoti ar divpakāpju keramikas sintēzes metodi, mainot keramikas apdedzināšanas temperatūru. Pirmo reizi ir veikti sistemātiski keramikas graudu izmēru, porainības (SEM), citas fāzes ieslēgumu un ķīmiskā sastāva (EDX) pētījumi šajā savienojumā. Iegūtie dati papildināti ar rentgenstaru difrakcijas, blīvuma, polarizācijas un dielektrisko īpašību pētījumiem. Ir parādīts, ka, pieaugot apdedzināšanas temperatūrai, palielinās graudu izmērs un paplašinās graudu izmēra sadalījums. Pievērsta uzmanība atšķirībām poru un ieslēgumu morfloģijā. Līdzās porām, kas saglabājas keramikas blīvēšanas procesā, ir novērota makroskopisku poru parādīšanās pie augstākām apdedzināšanas temperatūrām. Ar EDX palīdzību lokāli noteiktas un savstarpēji salīdzinātas ieslēgumu sastāvā esošo elementu koncentrācijas keramikai, kas sintezēta pie dažādām apdedzināšanas temperatūrām. Ir parādīts, ka NBT keramikā atkarībā no apdedzināšanas temperatūras var tikt novēroti divu veidu ieslēgumi, kuru sastāvs saskaņā ar iegūtajiem EDX rezultātiem ir Na0.5Bi0.5Ti3O7 un TiO2. Lokāli aplūkots arī NBT keramikas matricas graudu sastāvs un diskutēts par literatūrā plaši pieminēto NBT nestehiometriju, ko izraisa Na un Bi iztvaikošana sintēzes laikā. Šajā kontekstā apspriesti arī poru un ieslēgumu veidošanās iemesli.