Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка):
также варьирование микроструктуры зависят от химического состава образцов
и условий термообработки [19, 156, 164, 165] Керамические образцы Na-P-
Al203 зачастую состоят из моно-кристаллических зерен, "разделенных"
межзеренными границами Межзеренные прослойки являются плохопроводящей
фазой например, по данным Фарингтона [166] для межзеренных границ
величина о = 10"7 Ом'1 см'1 при 23°С, в то время как для объемной фазы о
= 1,5 10'2 Ом'1 см 1 Температурные зависимости электропроводности
объемной и межзеренной фаз показаны на рис IV 4 1 14 [166, 167]
465
|дл Ом"1 • с*"-1
103/7, К"1
1д<7,Ом"1 • см"1
ю'/г, к*1
466
Таблица 2 Проводимость Na-p- и Р"-глиноземов
Фаза, состав 0(7). Ом"' cm 1 Температурный интервал, QC Литература
Р, мк 07=2,1 103exp(4>, 142/AT) 25-600 [149]
Р, лег Со2\ мк аГ=4,023 103exp(-0,139/AT) oT= 9,379 IOW-0,172/AT) 200-
600 20-200 [149]
р, nerNi2^, мк cT= 3,666 103exp(-0( 133/AT) 07=2,23 104exp(-0,203/AT)
200-600 20-200 [149]
р, Na20 IOAIjOj, мк 0 = 13,02exp(-0,14/AT) 25-300 [156]
Pj Na20 8А!2Оэ oT=3,3 10Jexp(-0,158/AT) 25-250 [154]
p,N^i0 11AMb 07= 3,07 ICi'expf-0,15/AT) 25-400 [147]
3, Nat^tAlioijMgoe&OrT 0T=81OJexp(-O,17/AT) 25-650 [97]
P, 1,23 Na20 HAbOj 07=2,47 103expf~0,142/AT) 123-390 [199]
3 oT= 1,9 103exp(-0,140/AT) 120-470 [12]
P 07= 2,37 103exp(-0,165/AT) -1504+820) [152]
_ P ... 0T= 1,7 10Jexp(-0,13/AT) 25-300 [145]
p, MK 07=2,58 103exp(-0,15/AT) [81]
3" мк (из расплава) 07= 2,8 103exp(-0,14/AT) 25-700 [75]
J3, мк (из раствор-расплава) 0T= 4,8 IOW-0,20/AT) 25-700 [75]
P, лег Co2+> мк oT= 5,2 103exp(-0,19/AT) 20-700 [75]
P 07=4,82 103exp(-0,178/AT) [167]
P, Li, Mg лег, мк 07 = 3,12 103exp(-0,17/A7) [81]
P,MK oT= 3,2 103exp(-0,15/AT) 20-200 [153]
P", стаб Co:+, мк 07= 1,816 10Jexp(-0,06/AT) oT= 1,552 104exp(=0,15
4/A7) 200-600 20-200 [149]
3", Mg стаб, мк cT= 0oexp(-O,l/A7) 0T = 0oexp(-0,17/AT) 200-500 25-200
[81]
p",Li стаб a = 17,2exp(-0,226/A7) 226-400 [245]
3"" Li, Mg стаб 0 = 2 5,7exp(-0,247/AT) o = 20,lexp(-0,245/AT) 0 =
2,5exp(-0,242/A7) 226-400 25-400 25-800 [245]
r 07=3,14 10Jexp(-0)18/A7) 4304+400) [246]
P", Mg стаб, мк 07 = 2,34 10sexp(4)J22/A7) • -1004+25) [89]
P", Mg стаб 07 = 972exp(-0,217/A7) 250-350 [43]
P", лег 8N%0 2MgO 90Al2O3 07= 2,28 lO'expH), 174/AT) 20-300 [153]
Примечание мк - монокристалл, лег- легированный, стаб- стабилизированный
(то же для табл 3, 5,6)
Рис iV 4110 Температурные зависимости проводимости монокристаллов Р-
глиншемов (а) и низкотемпературное поведение проводимости монокристалла
Na-p-AhQj (производство фирмы Union Carbide) (по данным [146J) (в
а 1 - Ма-р-А1гОз состава (мол%) ),1бКагО ИАЬОэ" по данным [78], 2 - Na-
P~Alj0j состава (мол%) t^4NaiOO,55MgO llAJjOs* по данным [78], 3 -
смешанный кристалл Na-p- н Pff-AhCh состава (молУо) l,34NaaO 0,55MgO 11
AJjQ*, по данным [78], 4 - Na-p-Al^ состава Naj ezCowToAltf JO/?,
поданным [91], 5 - Na-р-АЬОэ (производство фирмы Union Carbide) [145], 6
- Na-p-AUCb состава Naj ббМ^>р^А1ю 33O17 (фаза, обогащен-* нал натрием),
по данным [97], 7 - Ыа-р-АЬОз" стабилизированный Li и Mg, по данным [81],
б для сравнения показана проводимость Na-p-АЬОэ (IX Na-p-АЬОз
легированного Со (2), Na-3"-AhOj, стабилизированного Со (3) (поданным
[91])
467
Ig<rt Ом 1 * см-1
Рис. IV.4JJL Проводимость монокристаллов Na-p-АЬОэ при измерениях вдоль
плоскости проводимости (1-3) и перпендикулярно к ней (5-6) для разных
образцов (по данным [150]),
Микроструктура керамики р-глинозема определяется во многом температурой к
временем синтеза [68, 162, 168-170], Повышенные температуры и увеличенное
время отжига приводят к образованию дуплексной микроструктуры, в которой
большие (размером около 200x20 мкм), не связанные между собой зерна
распределены в матрице из мелких зерен.
Поскольку проводимость р-алюминатов натрия носит двумерный характер, то
на величине электрического сопротивления керамики будет сказываться
ориентация зерен, т.е* эффект "извилистости". Для хаотично
ориентированных зерен проводимость падает на 1/3, что легко
рассчитывается из простейшей статистической модели [26]. Вместе с тем в
процессе изготовления керамических образцов (например, ампул д трубок)
наблюдается образование текстуры, т.е. предпочтительной ориентации зерен
вдоль какого-либо направления. Например, в трубках кристаллографическая
ось с ориентируется в радиальном направлении [70, 170-173], а разница в
проводимости колеблется от 1,25 до 1,5 раз* Янгбяуд с соавторами показал
[169], что сопротивление керамики повышается от 2,84 до 4,45 Ом-см при
уменьшении размера зерен от 100 до 2 мкм.
На рис. IY.4.L6 показано изменение плотности керамики с варьированием
различных параметров; как следует ш этого рисунка, плотность образцов
может достигать почти теоре-
468
Содержание p-AJ203, масс, %
Рис, 1УА1Л2, Изменение соотношения р- н р^-фаз & керамике состава
(масс.%) SNaiO ^MgO O^LijO для разных температур обжига (по данным 19])
т, °с
тического значения (р " 3,26 г/см3 в зависимости от состава), поэтому
