燒結(jié)氣氛對鐵離子摻雜氧化鈦相變、微觀結(jié)構(gòu)和物理性能的影響.pdf

1、本試驗采用溶膠-凝膠法制備了鐵離子摻雜氧化鈦溶膠,分別在石英基板和印有電極的陶瓷基板上鍍膜,在不同溫度和不同氣氛下燒結(jié)制得光吸收元件和濕敏元件。將凝膠粉末在不同溫度和不同氣氛下燒結(jié),利用X-射線衍射儀對樣品的相組成及晶格常數(shù)進(jìn)行分析;利用紫外-可見分光光度計對薄膜的光吸收進(jìn)行分析,考察了燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛和摻雜量對薄膜光吸收性能的影響;利用X-射線光電子能譜儀和原子力顯微鏡分別對樣品中離子的價態(tài)和薄膜的表面形貌進(jìn)行分析;利用智能LCR測

2、量儀對薄膜的濕敏性能進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明,鐵離子摻雜抑制凝膠向銳鈦礦轉(zhuǎn)變,還原氣氛下?lián)诫s對銳鈦礦向金紅石的轉(zhuǎn)變起到先促進(jìn)后抑制的作用,并且提高了銳鈦礦向金紅石的轉(zhuǎn)變溫度,從氧化氣氛下400℃提高到現(xiàn)在的600℃。還原氣氛下?lián)诫s的鐵離子全部以置換的形式進(jìn)入到氧化鈦晶格中,無新相析出;氧化氣氛下燒結(jié)時鐵離子不能全部溶入晶格中,析出新相Fe2O3。燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛和鐵離子摻雜量對薄膜的光吸收情況都有影響。摻雜使得薄膜吸收光譜發(fā)生了不同程度