锆钛酸铅陶瓷材料的拉曼散射研究

【摘要】：本论文选择了具有优良压电性能的二元系固溶体PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(PZT)为主要研究对象,以变温拉曼光谱为研究手段,对球磨法、固相烧结法、高温高压法制备的不同样品进行结构和相变研究。实验结果表明,球磨法球磨40h制备的样品,在280cm-1附近观察到弱的属于PZT的特征拉曼峰,表明PZT相开始形成。球磨80h和120h的样品,其室温拉曼谱与文献报道的PZT谱相似,对100 cm~(-1)-400 cm~(-1)波数范围进行分峰分析,证明球磨80h、120h的样品形成了稳定的PZT相,是三方相和四方相共存。对球磨法、固相烧结法、高温高压法制备的PZT样品进行变温拉曼光谱分析,观察到球磨80h后1100℃烧结1h制备的样品,在345℃时(居里温度以下)三方相的E(2TO)模消失,四方相的软模A1(1TO)向低频移动,说明随温度升高四方相增多而三方相减少;在居里温度以上(420℃)软模A1(1TO)消失。固相烧结法制备的PZT样品的拉曼谱比球磨样品清晰,只是峰位稍有差异;高温高压方法制备的样品,室温拉曼峰较弱。但在居里点附近的结构相变特征三者基本相同。还研究了纳米SiO_2在高压高温下的结构转变,拉曼分析表明,在3.9GPa、320℃处理的样品,可以清楚地观测到柯石英的反对称伸缩振动特征峰Bg,说明纳米SiO_2在此温压条件下形成了柯石英。对实验结果进行了讨论。