Nd3+掺杂钙钛锆石(Ca1-3x/2NdxZrTi2O7)晶型转变行为的研究

采用高温固相反应法制备Ca1-3x/2NdxZrTi2O7(0.0≤x≤0.5)系列钙钛锆石样品,借助X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、背散射电子像(BES)和能谱(EDS)分析,对其晶型转变行为进行了研究.结果 表明:随着Nd3+掺杂量的增加,钙钛锫石-2M(Zirconolite-2M)结构将向钙钛锆石-4M结构转变.x≤0.3时,随着Nd3+掺杂量的增加,Ca1-3x/2NdxZrTi2O7样品主体仍为钙钛锆石-2M结构,但钙钛锆石-2M结构中Ca2+,Zr4+,Nd3+的无序化程度增加;x=0.4时,部分钙钛锆石-2M结构发生重排(ZrO7→ZrO8,TiO5→TiO6)向→钙钛锆石-4M结构转变,伴随出现少量Zr-TiO4相;Nd3+取代Ca4+量达到50％(x=0.5)时,钙钛锆石-2M结构彻底转变为→钙钛锆石-4M结构,且钙钛锆石-4M结构较-2M结构中Ti-O键长略微增加,Ca-O键长略微减小;同时出现一定量Zr1-xTi1+xO4固溶体相.样品晶粒的BES和EDS分析证实了这种晶型转变规律.