بررسي رفتار شيشه‌سازي و تبلور شيشه- سراميك سيستم 45Li2O-xTiO2-(55-x)P2O5

Crystallization behavior of glass-ceramic system

هدف از اين تحقيق، بررسي شيشه‌سازي و تبلور تركيبات مختلف سيستم Li2O-TiO2-P2O5 به منظور استفاده از تركيب بهينه، به عنوان الكتروليت جامد بود. سيستم 45Li2O-xTiO2-(55-x)P2O5 (x=10,15,20,25) جهت بررسي تاثير جايگزين شدن TiO2 به جاي P2O5 مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا شيشه در دماي 1350 درجه سانتيگراد به روش ذوب و ريخته‌گري تهيه گرديدند و سپس با عمليات حرارتي دو ساعته در دماي پيك تبلور حاصل از آناليز حرارتي افتراقي (DTA) به شيشه سراميك تبديل شدند. نتايج آناليز فازي (XRD) و ريز‌ساختاري (SEM) حاكي از تبلور فاز ناسيكون، در شيشه‌ي حاوي 25 درصد مولي TiO2 بود. نتايج نشان‌دهنده آن است كه تبلور سطحي مكانيزم غالب در تبلور شيشه- سراميك‌هاي سيستم Li2O-TiO2-P2O5 مي‌باشد و عمليات حرارتي دو مرحله‌اي جهت تشكيل فاز ناسيكون تاثير داشته است.

Crystallization behavior of different composition of the Li2O-TiO2-P2O5 glass system that is used as a solid electrolyte was investigated. The glass composition was changed according to 45Li2O-xTiO2-(55-x) P2O5 in which x could adopted 10,15,20,25, respectively. The glasses were melted at 1350 °C and then casted into preheated graphite mold. Heat treatment of glasses was done at theirs Differential Thermal Anaalysis crystallization peak temperatures. According to X-ray diffraction and microstructural analysis, nasicon was crystallized in the glass that contained 25 mole percent TiO2. Moreover, the results indicate that surface crystallization is the dominant mechanism for crystallization and a two-step heat treatment process is required for precipitation of nasicon as a sole crystalline phase.