放电等离子烧结制备高致密LiNbO3陶瓷的研究

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为解决LiNbO3粉体烧结活性低、高温下Li元素烧失导致的烧结体致密度低的问题,采用固相反应法合成化学计量比的LiNbO3粉体,通过还原处理增加其氧空位浓度,然后采用放电等离子烧结(SPS)技术对其进行烧结,制备出高致密LiNbO3陶瓷。利用XRD、EPR、XPS、Raman光谱仪、SEM对LiNbO3粉体及其陶瓷进行表征和分析,结果表明,LiNbO3粉体经700℃还原处理后氧空位浓度显著增大,且氧空位出现在Nb—O八面体中O原子的晶格位置。随着SPS温度的升高,LiNbO3陶瓷的相对密度呈先增大后减小的趋势,900℃时烧结体的相对密度达到最大,为98.19%。经800℃退火增氧处理后,LiNbO3陶瓷由黑色转变为白色,氧空位缺陷被消除,LiNbO3陶瓷相对密度为98.32%。本研究为高致密碱金属铌酸盐陶瓷的制备提供了新思路。
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