掺镧钛酸钡陶瓷晶界的再氧化

掺La的BaTiO3陶瓷在H2和Ar（体积比1：99）的还原气氛下烧结后,在氧分压p（CO2）-260Pa的气氛（Ar和O2的混合气体）下进行氧化,测量了吸氧量不同时的复阻抗图谱,研究了再氧化过程中晶粒和晶界的吸附氧对电阻率的影响。结果表明：在还原气氛下烧结可以扩展有效施主掺杂浓度的范围,通过晶粒的异常生长．制备出高施主掺杂量（10％,摩尔分数）的半导性BaTiO3陶瓷。再氧化过程中,随氧化温度的升高（1017～1380℃）,晶界吸附氧的量增大,晶界处的晶界势垒包括两部分：外部晶界吸收氧原子充当表面受主态;内部晶界在氧化过程中被氧化形成正离子空位（Ti空位）充当受主态．从而提高了受主态密度,导致样品的正温度系数电阻效应增强。     

掺杂对BaTiO3基PTC陶瓷材料性能的影响

概述了BaTiO3基PTC陶瓷半导化的掺杂种类和机理,综述了掺杂物的添加量和加入方式对BaTiO3基PTC陶瓷材料性能的影响,并展望了其发展趋势。通常BaTiO3陶瓷的电阻率在开始时都随施主掺杂浓度的增加而降低,当施主掺杂浓度达到某一值时,电阻率降至最低,而后随着施主掺杂浓度的提高,电阻率则迅速上升。随着受主掺杂含量的增加,材料的室温电阻率和升阻比逐渐增大,PTC性能逐步提高,当含量超过某一值时,升阻比又呈降低趋势,PTC效应有所降低,室温电阻率依然增大。由于各掺杂物的优缺点不同,近几年研究发现,双施主掺杂和施受主共掺能够很好的改善材料的性能。     

在还原气氛烧结过程中施主掺杂量对(Bam-xSmx)TiO3基热敏材料PTC特性的影响

正温度系数(PTC)热敏陶瓷常用于低压集成电路的过流保护,为了适应市场对该样品低阻化的要求,人们一般采用还原再氧化的烧结工艺来制备片式PTC热敏陶瓷.本文主要研究了(Bam-xSmx) TiO3 (BST)基陶瓷在还原气氛中1300℃烧结30 min并在850℃再氧化热处理后其化学计量比和施主掺杂浓度对该样品的电性能及其PTC效应的影响.结果表明,BST基陶瓷样品的化学计量比和施主掺杂量都对该样品的电性能和PTC效应产生影响.随着施主掺杂含量的增加(0.2～0.5mol％ Sm3+)不同化学计量比样品的室温电阻率均呈现出先减小后增加的变化趋势,其中Ba过量样品的室温电阻率比Ti过量的和满足化学计量比样品的一般要高一些.m=1且施主掺杂0.3mol％ Sm3+的BST基陶瓷可以获得较好的PTC效应,它的室温电阻率(ρRT)和升阻比Lg(ρmax/ρmin)分别为383.1Ω·cm和3.1个数量级.此外,化学计量比和施主掺杂量对样品的平均晶粒尺寸有较大的影响,再氧化热处理对施主掺杂BST基PTC陶瓷的电性能以及PTC特性也有明显影响.     

烧成制度对BaTiO3介电性能的影响

烧成制度对BaTiO3质PTC陶瓷的介电性能有重要影响,详细讨论了烧成温度、保温时间、冷却速度以及烧结气氛等因素对BaTiO3质陶瓷室温电阻和PTC效应的影响,并对其影响机制给出了合理解释。研究结果表明,陶瓷的半导化与烧成温度密切相关,适当保温对传质有很大影响,冷却速度和烧结气氛对室温电阻和PTC效应有一定影响。     

Nb_2O_5掺杂方式对BaTiO_3基无铅PTCR陶瓷性能的影响

采用固相法制备了BaTiO3基无铅PTCR陶瓷,通过加入Na0.5Bi0.5TiO3作为移峰剂来提高居里点,同时采用不同方式引入施主掺杂剂Nb2O5来降低室温电阻率。对陶瓷的XRD物相分析、SEM微观形貌分析和PTCR性能测试,结果表明引入Nb2O5方式会对BaTiO3基陶瓷的晶胞参数、微观形貌和室温电阻率产生很大影响。随着Nb2O5摩尔浓度的增加,室温电阻率先迅速减小,然后逐渐增大,而且当Nb2O5摩尔含量为0.2mol%时,室温电阻率最小。掺入0.2mol%Nb2O5和3.0mol%Na0.5Bi0.5TiO3时,BaTiO3基陶瓷的室温电阻率为3830Ω.cm,Tc为142℃,PTC突跳幅度为3个数量级。     

金属Ni/石墨/BaTiO3基复合PTC材料的研究

探讨了降低BaTiO3基的PTC陶瓷室温电阻率的新途径，即在BaTiO3基的VIE陶瓷配方中加入石墨或金属Ni。目的是将石墨或金属Ni优良的导电性和BaTiO3陶瓷的PTC效应相结合，制备出具有较低室温电阻率又有较好PTC效应的复合材料。通过对大量实验和数据分析。优化了实验配方和工艺条件．获得了性能良好的复合PTC材料。     

Nb_2O_5对BaTiO_3陶瓷性能的影响

本文在100 nm BaTiO3粉体中加入0、0.2%、0.5%、1%、2%、5%Nb2O5,通过常规烧结来烧结得到致密的BaTiO3陶瓷,并对不同Nb2O5掺杂量的钛酸钡陶瓷的微观结构、密度和力学性能等方面的影响进行研究。结果表明:随着Nb2O5的加入量从0%增加到5%时,BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸从558 nm减小到126 nm,而它的硬度和抗弯强度却从4.6 GPa和20 MPa升高到7.3 GPa和36 MPa。     

晶界势垒和缺陷对PTC效应影响的研究

为了适应市场对低压集成电路过流保护作用的PTC热敏陶瓷的低阻化要求,采用还原-再氧化的烧结工艺来制备多层片式PTC热敏陶瓷.本文主要研究了(Ba1.022-xSmx)TiO3基陶瓷在还原气氛中1200℃烧结30 min并在800℃再氧化热处理后其室温电阻率随施主掺杂浓度的变化关系,以及冷却速率对该样品PyTC效应的影响.从氧化物半导体理论出发,阐述了在还原再氧化过程中该陶瓷的缺陷模型和晶界特性,讨论了施主掺杂BaTiO3基PTC陶瓷缺陷行为与晶界势垒及其导电机理,解释了冷却速率和再氧化时间对样品的电性能以及PTC效应的影响.     

稀土掺杂对还原烧结钛酸钡陶瓷微结构和电性能的影响

采用固相工艺制备BaTiO3-R2O3-MgO-MnO2(R=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Dy,Ho,Y,Er,Yb)系陶瓷,全面研究了稀土掺杂对还原烧结钛酸钡(BaTiO3)陶瓷微结构和电性能的影响.扫描电镜分析结果显示:小离子半径稀土比大离子半径稀土更有效地改善微观结构,并且随着稀土离子半径的减小,其晶粒抑制作用更加显著.实验发现:大半径稀土掺杂可生成化学均匀性晶粒,得到介电常数-温度(ε-T)单峰曲线,并导致Curie点下降;小半径稀土掺杂可生成壳-芯结构晶粒,获得ε-T双峰曲线,晶粒壳的体积相对膨胀,对晶粒芯产生的张应力作用促使Curie点上升,其平坦的电容变化率-温度(△C/C-T)特性满足X8R.随着稀土离子半径的增大,该体系的绝缘电阻率总体呈降低趋势,归因于稀土元素在BaTiO3中取代位及补偿方式的不同.     

Al3+,Si4+对施主、受主掺杂高居里点BaTiO3基PTCR材料性能的影响

固相法合成 (Ba0 .6 Pb0 .4 )TiO3,固定外加TiO2 量 ,研究了Al3 、Si4 对施主Nb5 掺杂居里点Tc >3 2 0℃的 (Ba,Pb)TiO3材料室温电阻率的影响以及对施主Nb5 、受主Mn2 共掺时材料PTC效应等性能的影响。结果表明 ,添加物不影响材料基体的晶体结构 ,Al3 、Si4 可促进材料的烧结 ,适量的Al3 、Si4 可改善施受主掺杂的高居里点BaTiO3基PTCR陶瓷材料的性能     

Nd(OH)3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂BaTiO3基陶瓷研究

钛酸钡(BaTiO3)材料具有铁电、压电、热电、介电等特性,广泛用于制造高介电容器、热敏电阻和换能器等,特别是用作多层陶瓷电容器(MLCC)的基质材料.目前,MLCC向高可靠性、高比容(小尺寸大容量)、低成本的趋势发展.因此,制备高纯超细的BaTiO3粉体以及掺杂改性的研究,是该领域研究的热点.本文制备了Nd(OH)3...     

埋粉烧结对BaTiO3陶瓷性能的影响

将自制的水热法BaTiO3粉体干压成形后,分别进行无埋料烧结、Al2O3粉体做埋料烧结和母体BaTiO3粉体做埋料烧结,对烧结后陶瓷体的致密度、显微结构及介电性能进行了分析.结果表明:埋粉烧结对BaTiO3陶瓷体的性能产生显著影响;BaTiO3粉体做埋料时得到的瓷体密度高、晶粒小、电性能优良.     

Effect of Al Doping on the Electric and Dielectric Properties of CaCu3Ti4O12

Al-doped CaCu₃Ti_{4− x} Al _x O_{12− x /2} (CCTO, x =0–0.1) ceramics were prepared by the solid-state reaction, and their electric and dielectric properties were investigated. Al doping has been shown to reduce the dielectric loss remarkably while maintaining a high dielectric constant. At x =0.06, the loss tangent (tan δ) was below 0.06 over the frequency range of 10²–10⁴ Hz, and the dielectric constant was 41 000 at 10 kHz. Impedance spectra indicated that Al doping increased the resistivity of the grain boundary by an order of magnitude. The improvement of the dielectric loss in Al-doped CCTO was attributed to the enhanced grain boundary resistivity.     

KF/Al_2O_3催化下亚胡椒基丙醛的合成

KF Al2O3作催化剂,催化洋茉莉醛和丙醛进行Claisen-Schmidt缩合反应合成了亚胡椒基丙醛。通过正交实验确定了适宜的工艺条件,洋茉莉醛∶丙醛为0 3∶0 42(摩尔比),14g催化剂,丙醛滴加时间2h,反应温度60℃～70℃,反应时间2h。平均摩尔收率80 2%。     

Nb2O5掺杂对BaTiO3陶瓷介电常数的影响

BaTiO3陶瓷以其优异的铁电、压电和绝缘性能广泛应用于体积小、容量大的电子器件材料,但其在一定的工作温度区间介电常数却呈现不稳定变化。对其常用的改性方法进行了分类和阐述,同时对Nb2O5掺杂改性对BaTiO3陶瓷介电性能的影响作了简单介绍,最后讨论了Nb2O5在多层陶瓷电容器制备领域的应用和重要性。     

Dielectric Properties of Pure and Gd‐Doped HfO2 Ceramics

The pure, 2 at.%, and 20 at.% Gd‐doped HfO₂ ceramics were prepared by the standard solid‐state reaction technique. Dielectric properties of these ceramics were investigated in the temperature range 300–1050 K and frequency range 20–5 × 10⁶ Hz. Our results revealed an intrinsic dielectric constant around 20 in the temperature below 450 K for all tested ceramics. Two oxygen‐vacancy‐related relaxations R1 and R2 were observed at temperatures higher than 450 K, which were identified to be a dipolar relaxation due to grain response and a Maxwell–Wagner relaxation due to grain‐boundary response, respectively. The dielectric properties of the pure and slightly doped (2 at.%,) samples are dominated by the grain‐boundary response, which results in a colossal dielectric behavior similar to that found in CaCu₃Ti₄O₁₂. The doping level of 20 at.% leads to the structural transformation from monoclinic phase to cubic phase. The dielectric properties of the heavily doped HfO₂ are dominated by the grain response without any colossal dielectric behavior.     

Electrical Conduction and Dielectric Properties of the Rb‐doped CaCu3Ti4O12

Ca_1?xRb_xCu₃Ti₄O₁₂ (x = 0, 0.03, and 0.05) ceramics were synthesized by the sol‐gel method. Their microstructure and electrical properties were investigated. In the Rb‐doped samples, the Cu‐rich and Ti‐poor grain‐boundary layers are formed, and electrical properties are also changed by doping: With the increase in doping concentration, the grain resistivity and the grain‐boundary Schottky potential barrier are changed, the grain‐boundary resistivity is enhanced, and the low‐frequency dielectric constants and loss are reduced. These results were discussed in terms of the internal barrier layer capacitor (IBLC) mechanism, particularly focusing on the electrical properties in grains and the cationic nonstoichiometry at grain boundaries.     

BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2四元系微波介质陶瓷

本文研究了Bi2O3、PbO及Sm2O3对BaO-Nd2O3-TiO2(简称BNT)系陶瓷材料微波性能的影响.实验表明,在BNT系材料中掺入Bi2O3或PbO可降低材料的频率温度系数τf,但同时也使材料的tgδ增大.采用Sm取代部分Nd,形成BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2(简称BNST)四元系陶瓷材料,可有效降低材料的τf,改善频率温度稳定性,而不会降低材料的品质因素Q0.当Sm2O3∶Nd2O3=7∶3(mol比)时,可得到εr=80.80,tgδ=2.92×10-4(2.7GHz测),τf=23.63ppm/℃的高性能BNST四元系微波介质陶瓷材料.