《表1 不同Co含量CBN陶瓷的晶胞体积和晶格畸变》

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《Co掺杂对CaBi_2Nb_2O_9陶瓷结构和电学性能的影响》

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为了对CBNCo陶瓷的化学组成和元素价态的情况进行研究，本工作进行了X射线能谱分析（XPS），对Nb，Bi，Co，O 4种元素进行了研究，见图4。图4（a）是以CBNCo-3为例的CBNCo系列陶瓷从100eV到820eV的XPS谱图。由图4（a）可见，CBNCo中含有Bi，O，Nb，Ca 4种元素，且与Sim7es等[19]文章中CBN陶瓷的峰的位置和价态（Ca2+，Bi 3+，Nb5+，O2-）基本一致。图4（b），（d） 中4种样品的Nb，Bi的峰位置不变，只是峰面积和高度有所改变，证明CBNCo陶瓷中Bi，Nb的种类和价态几乎没有明显改变。由图4（c）中可以看出，Co元素噪音较重，由于样品中Co的含量为1%~5%，因此检测结果有一些误差，图中在806eV附近存在的峰，在其他文献中没有报道，可能是掺杂在CBN陶瓷中出现的特有的峰，3种样品在780eV附近均有较弱的起伏，对应Co元素的2p3/2的峰。图4（e）可以看出，O 1s对应的峰有两个，分别是吸附氧和晶格氧的峰，且一般情况下吸附氧的结合能较大[20-22]。可以推断O 1s对应的峰从左到右分别为表面吸附氧原子和晶格结构中的氧原子，CBNCo-1中的左峰强度明显相对较高，可能是块体陶瓷在测试前吸附了较多的表面氧。经过XPSPEAK41确定峰位置后发现，右峰位置为529.6eV基本不变，说明晶格中的氧原子状态改变不大。CBN，CBNCo-1，CBNCo-3与CBNCo-5的左峰位置分别为531.9，531.8，531.6，531.6eV，随着Co含量增加表面氧的结合能逐渐降低。