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锐钛矿金红石的高温原位X射线衍射研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ134.11[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]北京大学地球与空间科学学院,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:40972038,40872034)资助的课题
中文摘要:

对TiO2粉末进行了空气和真空条件下从室温到1200℃的加热原位X射线衍射实验,得到了空气和真空条件下微米级锐钛矿颗粒转变为金红石的起始温度分别为850℃和855℃;分别修正了空气条件下锐钛矿在(27—850℃)范围和金红石在(900—1200℃)范围内的晶胞参数和真空条件下锐钛矿在(27—850℃)范围和金红石在(950—1200℃)范围的晶胞参数,从而得到了晶胞参数随温度变化的关系,得到了锐钛矿和金红石在空气中和真空中的热膨胀系数,并总结了热膨胀系数随温度变化的规律.室温下锐钛矿在空气条件下的热膨胀系数为αa=4.55063×10-6/℃,αc=7.7543×10-6/℃,β=16.85836×10-6/℃;真空下为αa=4.69429×10-6/℃,αc=9.02850×10-6/℃,β=18.69688×10-6/℃.室温下,金红石在空气条件下的热膨胀系数为αa=6.81243×10-6/℃,αc=8.71644×10-6/℃,β=22.22178×10-6/℃;真空条件下为αa=6.05834×10-6/℃,αc=8.39280×106/℃,β=20.52362×10-6/℃.

英文摘要:

In situ X-ray diffraction patterns of the powder titania polymorphs are recorded in a temperature range from room temperature (RT) to 1200℃ in static air and vacuum. The results show that the temperature converting anatase into rutile is at 850℃ in static air and at 855 C in vacuum. Lattice parameters for anatase (RT-850 C) and rutile (RT, 900–1200℃) in static air and those for anatase (27–850℃) and rutile (950–1200℃) in vacuum are refined. The variations of lattice parameters of anatase and rutile with temperature (℃) are therefore well described. Linear (α) and volume (β ) thermal expansion coefficients of anatase (RT-850℃) and rutile (RT, 900–1200℃) are calculated. The change laws of α and β with temperature for anatase and rutile in static air and vacuum are summarized. At RT, the thermal expansion coefficients for anatase are α a = 4.55063 × 10-6 /℃, α c = 7.7543 × 10-6 /℃, and β = 16.85836 × 10-6 /℃ in static air and α a = 4.69429 × 10-6 /℃, α c = 9.02850 × 10-6 /℃, and β = 18.69688 × 10-6 /℃ in vacuum while those for rutile are α a = 6.81243 × 10-6 /℃, α c = 8.71644 × 10-6 /℃, and β = 22.22178 × 10-6 /℃ in static air and α a = 6.05834 × 10-6 /℃, α c = 8.39280 × 10-6 /℃, and β = 20.52362 × 10-6 /℃ in vacuum, respectively.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876