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随着科学技术的发展,人们对多晶陶瓷的性能提出了更高的要求。我们采用单轴向压成型法制备陶瓷素坯,传统固相烧结成瓷的工艺,通过相对压力轴不同方向的切割,发现陶瓷的微观结构和宏观物理性质具有各向异性的特性,在平行压力轴方向陶瓷具有物理性能增强的趋势。
本文首先采用传统的固相烧结方法制备了钙钛矿结构的La1-xCaxMnO3巨磁阻陶瓷,测量了相对压力轴不同切割方向的样品在零磁场和0.5T的磁场强度下的电阻随温度变化曲线(R-T曲线),两种样品转变温度Tp相差约84K。另外,我们还采用放电等离子(SPS)方法制备了La1-xCaxMnO3陶瓷,经退火后,研究了上述两种样品Tp的各向异性。最后,我们对两种方法制备的样品的微观结构进行了扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)的研究,SEM照片显示样品沿不同方向的晶粒融合粘连和晶界的消失程度不同,XRD发现烧结体在垂直压力轴方向存在晶粒生长的择优取向,对Tp各向异性的机理给出了初步的解释。
同时,本文还采用了以MnO2作为助烧剂,单轴向压成型、固相烧结方法制备出了钨青铜结构的Sr2-xCaxNaNb5O15无铅压电陶瓷。并对Sr2-xCaxNaNb5O15陶瓷介电、压电和铁电等物理性能的各向异性进行了研究。通过XRD实验,对其各向异性的机理进行了初步的分析讨论。
本文的研究,为功能陶瓷宏观物理性能的提高提供了一个简易有效的途径。