Scanning TEM mode reveals that some internal defect inclusions exist i的简体中文翻译

Scanning TEM mode reveals that some

Scanning TEM mode reveals that some internal defect inclusions exist in grains of BaTiO3 in Figure 1(c,g). These are often observed in the sintered BaTiO3 ceramics when low temperature hydrothermally- or solvochemically- synthesized BaTiO3 powders are used, due to the presence of hydroxyl group.[22–24] As FTIR and TGA showed the presence of hydroxyl group in the initial nanopowder(Figure S2) and the final microstructure is very similar to the reported literature in the conventionally sintered BaTiO3 ceramics with hydrothermally-derived starting powder,[22] it should be reasonable to conclude that the internal defects in Figure 1(c,g) are not a specific consequence of CSP. The observed dense shell region in Figure 1(c) may grow during CSP. Some minor pores at core region may affect some properties under high voltage.[25] The CSP for BaTiO3 using a powder derived in the solid-state route is under investigation. Besides these minor defects and closed pores, specimens show equiaxed grains with equilibrated triple points which are a feature of the final stage of the sintering. Ferroelectric ferroelastic non-180º domain structures are not observed in the grains. Figure 1(d) and (h) revealed the well-crystallized grain boundaries after the cold sintering. The clean grain boundary formation without glassy phase was previously not observed until a second heat treatment was applied after cold sintering to temperatures 800-900 oC.[5] An elemental analysis with energy dispersion spectroscopy in the TEM indicates there are no detectable alkaline ions in the grains or grain boundaries (Figure S3). It should be noted that the presence of the remaining hydroxides islands can be observed on a fracture surface by Scanning Electron Microscopy, (Supplementary Figure S4). The majority of the hydroxide flux is believed to exist as segregated precipitates with relatively large scale (> 1 µm), not in grains. The absence of NaOH-KOH in the TEM-EDS is probably because the hydroxides were preferentially removed during the sample preparation for TEM.
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扫描电镜模式显示图1(c,g)中的BaTiO3晶粒中存在一些内部缺陷夹杂物。当使用低温水热法或溶剂化学法合成的BaTiO3粉末时,由于存在羟基,经常在烧结的BaTiO3陶瓷中观察到这些现象。[22-24]由于FTIR和TGA显示出最初的纳米粉末中存在羟基。 (图S2),最终的微观结构与传统烧结的具有水热衍生粉末的BaTiO3陶瓷的报道文献非常相似,[22]应该合理地得出结论,图1(c,g)的内部缺陷是不是CSP的特定结果。在CSP期间,图1(c)中观察到的致密壳区域可能会增长。核心区域的一些小孔可能会影响高压下的某些性能。[25] BaTiO3的CSP使用以固态路线衍生的粉末进行研究。除了这些细小的缺陷和封闭的孔洞外,试样还显示出带有等量三点的等轴晶,这是烧结最后阶段的特征。在晶粒中未观察到铁电铁弹性非180º畴结构。图1(d)和(h)显示了冷烧结后结晶良好的晶界。直到在800-900 oC的温度下进行冷烧结后再进行第二次热处理,才观察到没有玻璃相的干净晶界形成[5]。用TEM中的能量色散光谱进行的元素分析表明,在晶粒或晶界中没有可检测到的碱性离子(图S3)。应该注意的是,可以通过扫描电子显微镜在断裂表面上观察到残留的氢氧化物岛的存在(补充图S4)。据信大多数氢氧化物通量以较大比例(> 1 µm)的偏析析出物存在,而不存在于晶粒中。TEM-EDS中不存在NaOH-KOH可能是因为在TEM样品制备过程中会优先除去氢氧化物。
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扫描 TEM 模式显示,图 1(c,g) 中的 BaTiO3 颗粒中存在一些内部缺陷内含物。当使用低温热液或溶化合成的BaTiO3粉末时,由于存在羟基组,这些粉末经常在烧结的BaTiO3陶瓷中观察到。[22–24]由于FTIR和TGA在初始纳米粉末(图S2)中显示了羟基基组的存在,最终微结构与传统烧结的BaTiO3陶瓷中关于热液衍生起始粉的文献非常相似,[22]应该合理地得出结论,图1(c,g)的内部缺陷不是CSP的具体后果。在 CSP 期间,图 1(c) 中观察到的密集壳体区域可能会增大。核心区域的一些小孔可能会影响高电压下的某些性能。[25] 使用固态路线衍生的粉末的 BaTiO3 的 CSP 正在调查中。除了这些小缺陷和闭合毛孔外,标本还显示具有平衡三分的等价颗粒,这是烧结最后阶段的特征。谷物中未观察到铁电铁弹性非180o域结构。图1(d)和(h)揭示了冷烧结后结晶良好的颗粒边界。在冷烧结到800-900 oC的温度后,在冷烧结后进行第二次热处理之前,以前没有玻璃相的清洁颗粒边界形成。[5] TEM中能量分散光谱的元素分析表明,颗粒或颗粒边界中没有可检测到的碱性离子(图S3)。应当指出,通过扫描电子显微镜(补充图S4),可以在断裂表面上观察到剩余的氢氧化物岛屿的存在。据信,大多数氢氧化通量以相对较大的尺度(± 1 μm)作为分离沉淀物存在,而不是颗粒中。TEM-EDS 中缺少 NaOH-KOH 可能是因为在 TEM 样品制备过程中优先去除氢氧化物。
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扫描TEM模式显示图1(c,g)中BaTiO3晶粒中存在一些内部缺陷包裹体。当使用低温水热或溶剂化学合成的BaTiO3粉末时,烧结的BaTiO3陶瓷中经常观察到这些现象,由于羟基的存在,[22–24]因为FTIR和TGA显示初始纳米粉体中存在羟基(图S2),最终的微观结构与使用水热衍生起始粉的传统烧结BaTiO3陶瓷的报告文献非常相似,[22]有理由得出结论,图1(c,g)中的内部缺陷不是CSP的具体后果。图1(c)中观察到的致密壳区域可能在CSP期间生长。在高压下,中心区域的一些小孔隙可能会影响某些性能。[25]正在研究用固态方法获得的粉末制备BaTiO3的CSP。除了这些细小的缺陷和封闭的气孔外,试样还显示出具有平衡三点的等轴晶粒,这是烧结最后阶段的特征。晶粒中未观察到铁电铁弹性非180°畴结构。图1(d)和(h)显示了冷烧结后结晶良好的晶界。在800-900℃冷烧结后进行第二次热处理之前,没有观察到无玻璃相的清洁晶界的形成。[5]TEM中的能量色散光谱元素分析表明,在晶粒或晶界中没有可检测到的碱性离子(图S3)。应注意的是,可以通过扫描电子显微镜在断裂表面观察到剩余氢氧化物岛的存在(补充图S4)。大多数氢氧化物焊剂被认为是以相对较大规模(>1μm)的分离沉淀物存在,而不是以颗粒形式存在。TEM-EDS中没有氢氧化钠KOH可能是由于在TEM样品制备过程中,氢氧化物被优先除去。<br>
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