Durch mechanische Deformation hervorgerufene Strukturveränderungen am Kristallgitter von Titandioxid

Es wurde der Einfluß der durch Mahlen hervorgerufenen mechanischen Deformation auf die Struktur von Titandioxid mit Hilfe von Röntgendiffraktionsmethoden untersucht. Das Auftreten neuer Diffraktionslinien, sowie Veränderungen der integralen Intensitäten und Breiten der Diffraktionslinien ergaben, daß Anatas beim Mahlen in den thermodynamisch stabileren Rutil übergeht. Diese Umwandlung verläuft in mehreren aufeinanderfolgenden Phasen: Die erste Etappe des Mahlprozesses wird durch die Ausbildung von Fehlordnungen im Anatasgitter bestimmt (wahrscheinlich vorwiegend Lagenfehlordnungen). Im weiteren Mahlverlauf wird das Anatasgitter bis zu Agglomeraten der TiO6‐Oktaeder abgebaut. Diese Agglomerate treten anschließend zum Brookit‐Gitter zusammen, das schließlich in die stabilere Rutilmodifikation übergeht. Die Brookitbildung verläuft hierbei parallel mit dem weiteren Abbau des ursprünglichen Anatas. Das Mahlen von Rutil hat keine weiteren Phasentransformationen zur Folge, sondern führt lediglich zu einer allmählichen Amorphisierung der Rutilkristalle. The influence of mechanical deformation due to milling on the structure of titanium dioxide was studied by X‐ray diffraction. On the basis of measurements of integral intensities and integral breadths of the diffraction lines and the formation of new diffraction lines, it was found that the instable anatase modification of TiO2 changes into the thermodynamically stable rutile phase. The change proceeds gradually; in the first stage of milling, defects begin to form mainly due to stacking faults of the crystal lattice of anatase. When the process of milling proceeds, the anatase is disintegrated and amorphized to agglomerates of basic structural units, i. e. to TiO6‐octahedrons. In the next stage of milling an intermediate product‐brookite is formed. This transformation is followed by the transition of the instable brookite into the stable rutile modification. Further amorphizing of the anatase lattice proceeds simultaneously with the formation of brookite. The milling of rutile does not cause any phase transformation; only changes within this modification take place yielding amorphous TiO2.