作者：安迪; 罗旭东; 刘鹏程; 谢志鹏; 李婷er2o3catio3材料显微结构缺陷化学
摘要：为提高合成CaTiO3材料的烧结性能，以分析纯的CaO和TiO2为原料，以Er2O3为添加剂，按照CaO、TiO2反应的化学计量比配料，在混合粉末中分别外加质量分数1％、2％、3％和4％的Er2O3进行球磨混合，通过固相反应烧结法合成钛酸钙材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪分别对试样的物相组成、显微形貌及组成进行了分析表征。用衍射仪配套软件X＇ Pert High Score Plus计算钛酸钙晶胞参数，分析了离子间取代行为和晶胞体积变化的关系。结果表明：伴随Er2O3的少量添加，Er^3＋与Ti^4＋之间优先发生置换反应，致使CaTiO3的晶胞结构发生畸变，晶胞体积增大。当进一步提高Er2O3添加量时，取代反应在Er^3＋与Ca^2＋之间发生，CaTiO3晶胞发生收缩，晶胞体积呈减小趋势。Er2O3与CaTiO3的固溶造成的晶格畸变促进了离子间的扩散，加速了固相反应烧结，造成的结构缺陷促进了CaTiO3晶粒的生长。同时，随着煅烧温度的升高，结构中热缺陷数量增多，提高了钛酸钙材料的烧结性能。
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