Исследование процесса фазообразования при синтезе керамических материалов на основе модифицированного манганита иттрия

Abstract

Целью работы является установление характера и последовательности процессов фазообразования при синтезе керамических материалов на основе манганита иттрия с использованием оксидов марганца с разной степенью окисления и модификаторов структуры. В качестве методов исследования в работе использованы дифференциальная сканирующая калориметрия, рентгенофазовый анализ, электронная сканирующая микроскопия. Определены физико-химические и электрофизические свойства полученных образцов. Образцы модифицированного манганита иттрия получены твердофазным спеканием исходных компонентов при различных температурновременных параметрах термообработки. Изучено влияние добавок Bi2O3, CoO и TeO2 на физико-химические и электрофизические свойства опытных образцов. Установлены закономерности формирования структуры и фазового состава керамических материалов во взаимосвязи с составом сырьевых композиций и технологическими параметрами синтеза модифицированного манганита иттрия. Установлено, что введение оксидов типа RO способствует уменьшению степени закристаллизованности образцов, о чем свидетельствует снижение интенсивности дифракционных максимумов кристаллических фаз. При этом качественный состав фаз практически не изменяется, однако увеличивается доля аморфной составляющей в структуре материала. Наиболее эффективное модифицирующее воздействие при синтезе манганита иттрия оказывает Bi2O3. Его введение в состав сырьевой смеси интенсифицирует процесс формирования фазы манганита иттрия с размером кристаллов 2–4 мкм, что подтверждается результатами ДСК, РФА и электронной микроскопии. Интенсификация процесса кристаллизации за счет введения добавки оксида висмута объясняется развитым механизмом жидкофазного спекания и образованием значительного количества центров кристаллизации. Разработанные керамические материалы на основе модифицированного манганита иттрия обладают комплексом электрофизических характеристик, позволяющим рекомендовать их для изготовления различных элементов электронной техники.