鈦鐵礦晶體結構

鈦鐵礦晶體結構

鈦鐵礦晶體結構主要由三種八面體在空間中連線而成,即AO6、BO6、CO6八面體。這裡的C為陽離子空位。具有鈦鐵礦晶體結構的典型材料為鈮酸鋰晶體,具有極高的居里溫度,高溫狀態下為順電相,無自發極化。常溫下為鐵電態。鈮酸鋰晶體是迄今為止人們所發現的光學性能最多、綜合性能最好的人工晶體,廣泛套用於製作各種光學及壓電器件。

簡介

圖1鈦鐵礦的晶體結構 圖1鈦鐵礦的晶體結構

鈦鐵礦的晶體結構屬剛玉型,只是與剮玉不同之處在於鋁的位置相間地被鐵和鈦所代替。ABO的多元化合物晶體結構,其中A、B分別代表兩種不同的陽離子,如A代表Fe 、B代表Ti 則是鈦鐵礦(FeTiO),由圖1可以看出,Fe 離子位於菱形晶胞的頂角位置,O 離子位於每個面的中心,Ti 離子占據菱面體的中心。

燒結性能

通過燒結可以有效的改變鈦鐵礦的燒結性能,從而為鈦鐵礦的進一步叫加工利用提供便利。未燒結的鈦鐵礦,相組成僅為FeTiO,當鈦鐵礦在氬氣氣氛中燒結後並沒有檢測到組成與結構方面的變化。但是當鈦鐵礦在空氣中600℃燒結後,發生了化學反應,產生了新相,其相組成主相為FeTiO,部分FeTiO分解為FeO及TiO並產生了少量的FeTO;當其在800℃燒結後,其相組成與原鈦鐵礦相比已經發生了明顯的變化其相組成主要為FeTiO並有一定量的FeO、TiO和FeTO,只含少量的FeTiO相,鈦鐵礦顆粒與氧發生了氧化反應;950℃燒結後主要相組成為FeTiO,含FeO及TiO而FeTO與FeTiO3則已經消失,當燒結溫度為1100℃燒結後,樣品為FeTiO相,含有少量的TiO;1200℃燒結後,樣品主要為FeTiO相含有少量的TiO。因此鈦鐵礦在600℃空氣中燒結後,產生少量的FeO、TiO和FeTO;當溫度為800℃時,FeTO分解為FeTiO和TiO,在更高的溫度下則完全轉變為FeTiO和TiO。

主要用途

鈦鐵礦具有較強的吸收微波輻射的能力

FeTiO屬ABX型分子,與FeO屬同一結構類型。在此種結構中,氧離子大致成六方密堆積排列,鈦離子和鐵離子各占三分之一的八面體配位間隙。在鈦鐵礦中,由鐵占據的C面同由鈦占據的C面呈相互交替的堆積方式。這種結構的特點使得離子之間發生的相對位移變得非常容易。加之Fe 由於含 d 電子,因此具有較大的極化率,FeO 鍵具有明顯的離子一共價鍵特徵。這就決定了FeTiO具有較高的介電常數。天然產生的鈦鐵礦,或多或少地含有以Fe 形式存在的鐵,Fe 和Fe 共存,導致兩種價態離子間的會發生電子交換,這一過程無疑促進了鈦鐵礦因偶極弛豫而引起的對微波能量的損耗。加之由於Fe 和Fe 價層存在不成對電子,致使FeTiO表現出較高的磁化率。而微波場本身是一個交變的電磁場。因此,FeTiO與微波場相互作用既表現為電相互作用,又表現為磁相互作用。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們