ساخت بررسی بدنه های رسانای الکتریسیته از دی اکسید تیتانیوم

روتایل خالص در حرارت محیط ناسازگاری الکتریسیته به شمار می آید و شکاف بین باند ظرفیت پرشده 2p اکسیژن و باند هدایت اربیتال خالی 2d آن در محدوده 3/5-4ev می باشد. نکته جالب توجه این است که شبکه روتایل با افزایش دما اکسیژن از دست می دهد و یون تیتانیوم (Ti+3) در جای خالی اکتاهدرال ساختار روتایل بین نشین می گردد و هدایت الکتریکی به طور محسوسی بالا می رود. بدنه های روتایل با کمبود اکسیژن که دارای رنگ تیره (آبی- خاکستری) می باشند. در صنایع نساجی به عنوان راهنمای نخ جهت پراکنده کردن الکتریسیته ساکن مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش ابتدا بدنه های نارسانای روتایل تحت شرایط کنترل شده سینتر تهیه شدند. سپس میزان کاهش اکسیژن در گازهای آرگون، نیتروژن و هیدروژن و نیز هدایت الکتریکی در نمونه های سینتر شده و سینتر نشده مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند. در اتمسفر آرگون و نیتروژن کمبود اکسیژن (oxigen deficiency) از دمای 900 درجه سانتیگراد شروع می گردد و در دمای 1200 درجه سانتیگراد کمبود اکسیژن در حدی است که می تواند هدایت الکتریکی نمونه ها را به مقدار 10 به توان 3- cm-1Ω-1 برساند. وجود اتمسفر هیدروژن در دمای 1200درجه سانتیگراد باعث احیای TiO2 به اکسیدهای پایین تر مخصوصا Ti3O5 می گردد. در دمای 900 درجه سانتیگراد نیز بخش بزرگی از TiO2 به اکسیدهای پایین تر احیا می شود. در حالی که در دمای 600 درجه سانتیگراد کمبود اکسیژن در نمونه های سینتر شده در حدی است که شبکه روتایل تغییر نمی کند.