鈦酸鋇基陶瓷微結構的正電子研究.pdf

1、正電子湮沒譜學（Positron annihilation spectroscope），是一門把核物理和核技術應用于固體物理和材料科學研究的技術，還可應用與化學和生物等學科。因其無損、靈敏度高等特點，而在材料微缺陷研究中得到了廣泛的應用和越來越多的重視。
　　 本文系統(tǒng)研究（1-x）BaTiO3-xBaZrO3（x=0.2，0.4，0.6，0.8）和（1-x）BaTiO3-x CaSnO3（x=0.2，0.4，0.6，0.8）系

2、陶瓷的微結構；測量了在不同成型壓力，不同燒結溫度下樣品的陶瓷片的符合正電子湮沒輻射的Doppler展寬譜和正電子壽命參數(shù)；結合測量結果對成分、成型壓力、燒結溫度等對陶瓷樣品微結構的微觀作用機理進行了探討，得到了如下結論：
　　 （1）隨著Ba2r03含量的增加，（1-x）BaTiO3-xBaZrO3陶瓷的正電子湮沒輻射Doppler展寬商譜的譜峰值減小，產生如此變化的原因是鈣鈦礦結構中的B位的兩種離子無序分布導致內部化學組分不均

3、勻，成分的不均勻促使陶瓷體中的缺陷濃度增加，從而使樣品的Doppler展寬的商譜譜峰下降。
　　 （2）隨生坯成型壓力的增加，（1-x）BaTiO3-xBaZrO3陶瓷的Doppler展寬商譜譜峰升高。成型壓力高于20MPa的樣品，其缺陷濃度比較低。產生這樣的結果的原因是壓制壓力使得生坯的致密度提高，孔隙率降低，原子間的相互作用增強。因此，正電子與樣品中的高動量電子湮沒的概率增加，引起商譜譜峰升高。
　　 （3）隨著燒結

4、溫度的提高，（1-x）BaTiO3-xBaZrO3陶瓷的正電子湮沒輻射Doppler展寬商譜譜峰升高。產生如此變化的原因是，隨著燒結溫度的提高，原子遷移和空位回復加快使得樣品內的缺陷濃度降低，導致Doppler展寬商譜譜峰增高。
　　 （4）對（1-x）BaTiO3-xCaSnO3（x=0.2，0.4，0.6，0.8）系陶瓷，當燒結溫度比較低時，由于樣品中顆粒之間孔隙較大，胚體收縮率較小，缺陷濃度較高。例如，對燒結溫度為1200

5、℃的樣品，其正電子長壽命成分的強度I3的值較高；其Doppler展寬的商譜譜峰較低。
　　 （5）對（1-x）BaTiO3-x CaSnO3（x=0.2，0.4，0.6，0.8）系陶瓷樣品，當燒結溫度較高時，孔隙率下降，致密度提高，胚體收縮率提高，樣品內的微觀缺陷減少。正電子與樣品中的高動量電子湮沒的概率增加，其譜線峰值隨著燒結溫度的升高而逐漸升高，而正電子壽命（t1、t2、 t3）隨著燒結溫度的升高而逐漸下降。