钛酸铋钾陶瓷的sol-gel法制备及性能表征

以硝酸钾,五水硝酸铋,钛酸四丁酯为原料,采用sol-gel法制备了K0.5Bi0.5TiO3(KBT)压电陶瓷,分别用DSC-TGA、XRD和FT-IR分析了凝胶的热演化、晶化与相变过程,研究了KBT陶瓷的介电性能。结果表明:600℃烧结即可合成纯钙钛矿相KBT粉体;sol-gel法比传统固相反应法的烧结温度降低约200℃,且能有效控制晶粒长大,抑制杂相生成。所制KBT陶瓷的介电温谱的分析结果显示KBT为典型的弛豫型铁电体。     

KOH浓度对水热合成Bi_(1.5)ZnNb_(1.5)O_7纳米粉体的影响

以KOH为矿化剂,用水热法合成了Bi1.5ZnNb1.5O7纳米粉体。结合负离子配位多面体生长基元模型,研究了KOH浓度对粉体物相、粒径和形貌的影响。结果表明:采用水热法可合成单相立方焦绿石结构的Bi1.5ZnNb1.5O7纳米粉体,粉体呈颗粒状。稳定生长基元的形成是影响粉体粒径的主要因素,受KOH浓度影响较大,但粉体形貌并不受KOH浓度的影响。当c(KOH)为1.8mol/L,于220℃水热反应24h,合成粉体粒径最小为51nm,比表面积最大为28.8m2/g。     

聚合物辅助水热法合成钽铌酸钾纳米晶

以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物,KOH为矿化剂,采用水热法和聚合物辅助水热法两种合成工艺制备了KTa0.25Nb0.75(KTN)纳米晶。通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(FEM)等技术,对合成产物进行了系统的研究。实验结果表明,表面活性剂聚乙烯醇(PVA)的量和矿化剂KOH的摩尔浓度是影响KTN纳米晶微观结构和形貌的关键因素。采用单纯水热工艺制备的KTN粉体,当c(KOH)达6mol/L、反应温度为200℃及反应时间24h,可生成纯钙钛矿相KTN。在较高碱度条件(c(KOH)=8mol/L)下,表面活性剂PVA的量不改变水热反应最终产物,但晶粒尺寸随表面活性剂量的加大逐渐减小。在较低碱度条件(c(KOH)=4mol/L)下,加入适量的表面活性剂PVA有利于在较温和条件下生成纯钙钛矿结构KTN纳米晶。     

熔盐法合成钛酸铋钾陶瓷粉体

以K2CO3,Bi2O3和TiO2为反应物,KCl为熔盐,通过熔盐法在600℃成功合成纯钙钛矿结构K0.5Bi0.5TiO3(KBT)无铅陶瓷粉体。探寻了制备过程中影响粉体颗粒大小和形貌的工艺参数,并对影响机理进行了探讨。结果表明,与传统固相法相比,熔盐法合成温度显著降低且颗粒平均粒径明显减小。固相法合成的粉体平均粒径为115nm,KCl含量5%和20%的熔盐法合成粉体平均粒径为78nm和67nm。此外,实验发现随着熔盐量的增加,易合成各向异性的棒状粉体。     

水热法制备铌酸锶钡粉体初探

以BaCl2、SrCO3和Nb2O5的混合物为前驱物,KOH为矿化剂,利用水热合成技术制备了铌酸锶钡(SBN)粉体。借助XRD、SEM对SBN的晶相组成和微观形貌进行了分析。结果表明:随水热温度的提高及时间的延长,晶体发育趋于完整;矿化剂KOH浓度为0.5 mol/L时,SBN晶相含量最高;当温度为240℃,反应时间为24h时,SBN为短轴约0.1μm,长轴约1.0μm的矩形柱状晶体。     

水热法制备纳米Na0.5Bi0.5TiO3粉体

采用Bi(NO3)3?5H2O、Ti(OC4H9)4为原料,在水热条件下研究了影响Na0.5Bi0.5TiO3(BNT)晶体生长和形成的各个影响因素,诸如:水热反应的温度、时间,NaOH浓度以及原料的种类等。实验结果表明,反应温度在160~180℃,保温时间在4~24 h,NaOH浓度为4~12 mol/L时,能制备出纯净的、立方形的纳米Na0.5Bi0.5TiO3晶体,其颗粒线度尺寸为15~55 nm。若温度低于160℃,Na0.5Bi0.5TiO3结晶程度低;若高于180℃,易形成Bi4Ti3O12。当NaOH浓度低于4 mol/L时,Na0.5Bi0.5TiO3晶相少,主要呈Bi4Ti3O12;当其高于12 mol/L时,产物主要是非晶态物质。     

凝胶自燃烧法合成Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3纳米粉体

以Bi(NO3)3·5H2O、NaNO3和Ti(OC4H9)4为原料,采用凝胶自燃烧法合成了Bi0.5Na0.5TiO3纳米粉体,研究了粉体的晶相结构。结果表明:所合成的粉体粒子大小均匀,晶相单一,不需高温处理便能直接形成钙钛矿结构超细粉末。粉末经压片,1125℃烧结2h即可获得致密的烧结体,其d为98.1%。用SEM观察,烧结样品的平均粒径为2μm。     

溶胶-凝胶K0.5Bi0.5TiO3陶瓷的高温XRD研究

采用溶胶-凝胶法成功制备出K0.5Bi0.5；TiO3(KBT)纳米微粉．并利用此微粉烧结出成瓷良好的KBT陶瓷。用XRD法测定了KBT陶瓷粉末室温和高温(600℃)时的点阵常数，确定KBT的高温相为立方结构(点群为m13m)并指标化其衍射线，给出了KBT陶瓷粉末的多晶XRD数据。     

水热环境下PZT纳米晶的结晶与生长习性

采用TiO2,ZrOCl2.8H2O,Pb(NO3)2为原料,KOH为矿化剂,在200℃,KOH浓度分别为1 mol/L,3 mol/L,5 mol/L,7 mol/L时,水热合成锆钛酸铅纳米晶体。结果表明,KOH浓度严重影响了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)纳米晶的结晶、生长习性与晶体形貌。当KOH浓度较低时,合成了PZT纳米晶片;当KOH浓度较高时,合成了PZT纳米四方晶柱。合成的纳米晶晶粒度为30 nm,纳米晶粒间通过层叠方式进行生长,成为较大的PZT多晶颗粒。     

水热法制备NBT-BT粉体的研究

用水热法制备了0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3粉体,并对其进行了XRD分析和SEM分析。结果表明NaOH浓度对相组成和合成粉体的形态颗粒有重要影响。在NaOH浓度为10 mol/L的条件下制得纯净的粒径约为0.5μm的(Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3(NBT-BT)粉体,并对反应过程的机理进行了预测。     

Cu/Mo共掺K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3陶瓷材料的PTC特性

采用以聚乙烯醇为聚合剂的湿化学方法合成制备了K0.5Bi0.5(Ti1–2xCuxMox)O3(x=0.01,0.06)陶瓷材料。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、电阻–温度测试和交流阻抗谱分析对材料的微观组织和热敏特性进行了表征。结果表明:Cu/Mo共掺的K0.5Bi0.5TiO3陶瓷具有钙钛矿结构,并呈现明显的PTC效应;K0.5Bi0.5(Ti0.88Cu0.06Mo0.06)O3陶瓷的居里点为155℃,室温电阻为1 454,升阻比为2.62个数量级。材料的PTC效应主要来源于晶界电阻效应,遵循Heywang模型。     

溶胶–凝胶法制备NBT-KBT系陶瓷及其电性能

采用sol-gel法制备(1–x)Na0.5Bi0.5TiO3-xK0.5Bi0.5TiO3(x=0.12~0.50)系无铅压电陶瓷。XRD分析表明,当x=0.18~0.30时陶瓷具有三方–四方相共存的晶体结构,为该陶瓷的准同型相界(MPB)。在MPB附近存在最佳的电性能:d33为150pC/N,kp为36.7%,ε3T3/ε0为1107,tanδ为1.1×10–2,Qm为168.8,Np为2949.7Hz·m。与常规固相法相比,sol-gel法有利于提高该陶瓷的电性能。分析了该陶瓷材料在1,10和100kHz下的介电温谱,发现该陶瓷是一类弛豫型铁电体材料。     

K0.5Na0.5NbO3掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)-BaTiO3陶瓷.借助XRD、SEM和阻抗分析仪研究了KNN掺杂对BaTiO3陶瓷微观结构及介电性能的影响.结果表明:掺杂KNN的BaTiO3陶瓷均呈现出单一钙钛矿结构.KNN掺杂能够促进BaTiO3陶瓷的烧结并提高其致密度.随KNN掺杂量(摩尔分数)的增加...     

La2O3-B2O3玻璃添加对Zn0.5Ti0.5NbO4微波介质陶瓷结构及性能影响

利用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究了添加La2O3-B2O3玻璃作为烧结助剂的Zn0.5Ti0.5NbO4微波介质陶瓷在低温烧结过程中的结构及微波介电性能变化。实验结果表明,适当的La2O3-B2O3玻璃添加不会影响Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷的相组成。添加质量分数2%的La2O3-B2O3烧结助剂有助于在烧结过程中形成液相,液相能有效加速Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷的低温烧结过程,实现Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷的致密化。在875℃烧结时,添加质量分数2%La2O3-B2O3玻璃的Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷具有优异的微波介电性能:εr=33.91,Q×f=16579 GHz(f=6.1 GHz),τf=-68.54×10-6/℃。     

Nd2O3掺杂K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷压电性能的研究

采用传统固相反应法制备了K<,0.5>Na<,0.5>NbO<,3-x>Nd<,2>O<,3>(简称KNN-<,x>Nd)系列无铅压电陶瓷,研究了不同Nd<,2>O<,3>含量(x=0,0.05,0.15,0.25,0.35,0.50,0.60,1.00)样品的物相组成、显微结构及压电性能.结果表明:A位的Nd<'3+...     

二步水热法制备钛酸铋钠粉体的研究

以二氧化钛(TiO2)和氢氧化钠(NaOH)为原料,经水热反应成功合成钛酸钠(Na2Ti3O7)晶体纤维。以合成的钛酸钠和五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料,NaOH为矿化剂,进行二次水热反应制备钛酸铋钠(Na0.5Bi0.5TiO3)粉体。通过X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对反应制备的粉体进行物相分析,结果表明,通过二步水热反应,可制备出颗粒尺寸均匀的Na0.5Bi0.5TiO3聚集球。