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电子束辐照对BaO-SrO-TiO2-SiO2系微晶玻璃结构及其光谱和压电性能的影响
The relationship between electron irradiation and property of optical/ir spectra and piezoelectricity of BaO-SrO-TiO2-SiO2 glass and glass ceramics
【Author】 WANG Wei, SUN Shi-bing, FAN Chun-mei (College of Materials Science and Engineering of Beijing University of Technology, Beijing 100022, China)
【机构】 北京工业大学材料科学与工程学院；
【摘要】 研究经电子束电磁辐照BaO-SrO-TiO2-SiO2系统玻璃后,等温热处理制成的具有非铁电性能的极性微晶玻璃材料.利用可见光分光光度计,红外光谱(IR),X射线衍射分析(XRD),扫描电镜(SEM)探讨电子束辐照对玻璃结构和玻璃微晶化过程的影响.研究表明,由于电子束辐照,玻璃结构中形成氧离子缺位.造成E’色心,使玻璃的外观颜色随着辐照剂量的加大而由浅到深咖啡色.在光谱的250和560cm-1波段呈现吸收峰,证明玻璃结构发生变化,[TiO5]多面体出现,玻璃网络形成体团聚状态变化,利于玻璃微晶化及细化微晶显微结构.电镜分析证明微晶玻璃具有细化致密的显微结构,定向程度提高.d33压电测量仪测量结果表明微晶玻璃d33数值也随之增大,有多迭30%的提高.
【Abstract】 BaO-SrO-TiO2-SiO2 non-ferroelectric polar glass-ceramics has been prepared under the conditions of electron irradiation and then isothermal crystallized treatment The effect of electron irradiation on the glass structure, glass-ceramics microstructure, optical/IR spectra and piezoelectric constant d33 has been studied by means of optical light absorption meter, XRD, SEM and piezoelectric constant meter. The research indicated that the glass structure and glass-ceramics structure were changed due to the formation of E’ color center from oxygen void after the electron irradiation treatment, which resulted in the glass outside color changed from light brown to dark coffee. Light and IR spectra showed that vibration absorption bands around 250nm and 560cm-1 separately were linked to [TiO5] polyhedron formed in the glass structure as glass network former and increased with the irradiation intensity. The glass structure change is benefit to the glass crystallization process, fine glass-ceramics microstructure, higher crystallization degree and orientation degree and thus higher piezoelectric constant.
【Key words】 electron irradiation； glass structure defect； colour center and piezoelectric constant；
- 【会议录名称】 第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ
- 【会议名称】第五届中国功能材料及其应用学术会议
- 【会议时间】2004-09
- 【会议地点】中国北京·秦皇岛
- 【分类号】TQ171
- 【主办单位】国家仪表功能材料工程技术研究中心、国家“863”计划新材料领域专家委员会、中国仪器仪表学会仪表材料学会、中国金属学会、中国稀土学会、中国复合材料学会、中国有色金属学会、重庆仪表材料研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、钢铁研究总院、北京工业大学、燕山大学、山东大学、云南大学、上海交通大学、华中科技大学、天津大学、四川大学、湖南大学、大连理工大学、南京大学、清华大学、西南师范大学、北京科技大学、北京大学、厦门大学、中南大学、电子科技大学、重庆大学、福州大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安理工大学、北京交通大学、西北工业大学、苏州大学、东北大学、复旦大学、武汉理工大学、浙江大学、北京理工大学、北京航空航天大学、中国科技大学、西南交通大学、南开大学、《功能材料与器件学报》编辑部、《功能材料》编辑部