سال انتشار: ۱۳۷۴

محل انتشار: دومین کنگره سرامیک ایران

تعداد صفحات: ۹

نویسنده(ها):

آذرمیدخت حسین نیا – پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه مواد و انرژی
ماندانا تقی پورشرقی – پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه مواد و انرژی
شهره خردپیر – پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه مواد و انرژی
تبسم تدین اسلامی – پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه مواد و انرژی

چکیده:

روتایل خالص در حرارت محیط ناسازگاری الکتریسیته به شمار می آید و شکاف بین باند ظرفیت پرشده ۲p اکسیژن و باند هدایت اربیتال خالی ۲d آن در محدوده ۳/۵-۴ev می باشد. نکته جالب توجه این است که شبکه روتایل با افزایش دما اکسیژن از دست می دهد و یون تیتانیوم (Ti+3) در جای خالی اکتاهدرال ساختار روتایل بین نشین می گردد و هدایت الکتریکی به طور محسوسی بالا می رود. بدنه های روتایل با کمبود اکسیژن که دارای رنگ تیره (آبی- خاکستری) می باشند. در صنایع نساجی به عنوان راهنمای نخ جهت پراکنده کردن الکتریسیته ساکن مورد استفاده قرار می گیرند.
در این پژوهش ابتدا بدنه های نارسانای روتایل تحت شرایط کنترل شده سینتر تهیه شدند. سپس میزان کاهش اکسیژن در گازهای آرگون، نیتروژن و هیدروژن و نیز هدایت الکتریکی در نمونه های سینتر شده و سینتر نشده مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند.
در اتمسفر آرگون و نیتروژن کمبود اکسیژن (oxigen deficiency) از دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد شروع می گردد و در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد کمبود اکسیژن در حدی است که می تواند هدایت الکتریکی نمونه ها را به مقدار ۱۰ به توان ۳- cm-1Ω-۱ برساند.
وجود اتمسفر هیدروژن در دمای ۱۲۰۰درجه سانتیگراد باعث احیای TiO2 به اکسیدهای پایین تر مخصوصا Ti3O5 می گردد. در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد نیز بخش بزرگی از TiO2 به اکسیدهای پایین تر احیا می شود. در حالی که در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد کمبود اکسیژن در نمونه های سینتر شده در حدی است که شبکه روتایل تغییر نمی کند.