1。2。7 铁电材料的研究现状： 7

1。2。8 铁电材料发展前景： 8

1。3 居里温度的概念 8

1。4 BaTiO3 纳米晶体的合成以及应用 8

1。5 热力学理论 9

1。6 本文主要工作内容 9

第二章 界面条件对 BaTiO3 纳米晶体居里温度影响的热力学研究。。。 10

2。1 介绍 10

2。2 理论模型 11

2。3 结果与讨论 13

2。4 结论 16

总结 17

致谢 18

参考文献 19

第一章 绪论

1。1 背景：

1。1。1 纳米晶体研究的意义：

纳米晶体的概念：在三维空间尺寸中，存在一维或一维以上处于纳米量级或者 是由这些纳米级别作为基本单元构成的材料称为纳米材料。这些材料也由于往往以 单晶形式存在而称为纳米晶体。由于大量的原子处于晶粒与晶粒界面之间，使纳米 晶体具有区别于普通多晶体和非晶态固体的结构特征。晶粒与晶粒之间界面是纳米 晶体不可忽略的结构组元，界面条件对纳米晶体具有重要作用。

德国科学家首次提出了纳米晶体材料的概念并且能成功实验制备，自此以后世 界各国材料科学家对该种材料相继展开研究。纳米晶体材料含有大量的内界面，并 且其内界面具有独特的结构特征。优化材料的物理化学性质及力学性能，提高材料 的综合性能,并且研究固体内界面结构，对纳米晶体材料的研究逐渐成为目前材料科 学研究热点。

关于纳米晶体材料的制备，微观结构及性能表征，前人已做了大量的工作。 本 文在前人工作的基础上仅就纳米晶体材料的制备、微观结构特征的表征、以及结构 与性能的关系和纳米材料的简单应用进行介绍。论文网

1。1。2 纳米晶体的制备方法：

纳米晶体的制备方法分为4大类：金属蒸发凝聚一原位冷压成型法[1]；机械研磨 法[2]；非晶晶化法[3]以及电解沉积法[4]。按照界面形成过程制备方法又可分为三大类： 沉淀合成法，相变界面合成法，及外应力合成法。其中最具代表性的是机械研磨法 与原位冷压法。

1。1。3 纳米晶体的微观结构：

晶界结构、晶粒结构与结构稳定性三个方面是纳米晶体微观结构研究的重点。

（1）晶界结构：界面结构是对纳米晶体材料性质影响最大的因素，的研究。可利用 多种结构分析手段对纳米晶体的界面结构进行研究，通过实验观察发现纳米晶体与块体的多晶体的界面结构是不同的。纳米晶体的界面是长程及短程高度无序状态，并且会出现类气体结构，同时存在很大的过剩能。近年来科学家们通过实验观察， 发现纳米晶体的界面结构与块体材料的大角晶界类似，可知大角晶界与纳米晶体的 无序程度相同，此时纳米的晶界处于一种很低的能量状态。（2）晶粒结构：在过去 对晶粒的研究往往只考虑界面的作用，原因是纳米晶体中的晶体被认为是完整晶体 结构。近期的研究却表明纳米晶体并非完整的晶格，不同的纳米晶体材料由于制备 过程、热历史以及样品的微孔隙也会表现出不同的晶格畸变。这不仅与界面条件， 也与晶体结构有关。结构稳定性：固溶脱溶、晶粒长大和相转变是在适当外界条件 下会转变为较稳定的亚稳态或者是稳定态的三种形式，普遍存在于纳米晶体大量的 不稳定热力学亚稳态晶界中。这也是纳米晶体之所以具有区别于普通粗晶材料特质 的优异性能的原因。但是升高温度会影响这种转变，所以研究纳米晶体的热稳定性 能就显得尤为重要。当晶粒尺寸减小时，长大的驱动力便会显著增大，有些纳米晶 体甚至在常温状态下便会发生转变。但在实验中，也存在一些纳米晶体长大时需要 较高温度，显而易见，它在常温状态下便会保持稳定。纳米晶体晶粒长大的激活能 较高,接近相应元素的体扩散激活能，所以纳米尺寸晶粒长大过程不可单纯的沿用经 典晶粒长大理论。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-