Mg2+掺杂BaTiO3瓷的化学缺陷平衡与抗还原机制

摘要

本文研究了Mg2+在BaTiO3瓷中所形成缺陷机构和抗还原机制.掺杂Mg2+(0.05﹪～0.15﹪(摩尔分数))的BaTiO3在还原气氛中烧结,试样经XRD,EMPA微观分析显示:Mg2+均匀分布,晶粒呈四方结构,晶胞体积由0.06464nm3增至0.06487nm3.根据Mg2+在BaTiO3中的固溶条件和微观结构分析可以推断:Mg2+取代A位(MgBa)和B位(MgTi),并存在氧空位(Vo).用布劳威尔(Brouwer)方法求解点缺陷浓度方程组,得到点缺陷浓度[MgTi]与氧分压(Po2)的关系式:[Mg″Ti]=[Vo¨]=(1/4)K-1Po2-3/2.当点缺陷浓度为:[MgTi]=2[FBa]+2[RTi]+[Vo](F-三价阳离子,R-五价阳离子),MgTi2+能有效地阻止施主杂质和还原气氛所引起的Ti4+还原为(Ti4+·e).