Sb掺杂对ZnO-V2O5多元系压敏电阻的影响

本文研究了V/Sb预合成粉、SbVO4和Sb2O3等三种不同形式的Sb掺杂对ZnO-V2O5基压敏陶瓷结构和性能的影响.化学计量比不变情况下,上述Sb掺杂方式的改变,使烧结过程中Sb3 离子在陶瓷样品中的浓度上升,促进Zn7Sb2O12型尖晶石相形成,材料晶粒随之细化.同时材料的压敏电压出现大幅上升,而非线性系数和漏电流密度受Sb掺杂形式的变化影响不大.Sb以V/Sb预合成粉进行掺杂可以获得较大尺寸的晶粒,有利于材料在低压方面的应用.     

氧化锌薄膜的拉曼光谱研究

利用拉曼光谱结合X射线衍射分析对未掺杂和掺杂的ZnO薄膜，陶瓷薄膜进行了研究，ZnO薄膜及ZnO陶瓷薄膜均由sol-gel法制备，掺杂组份有Bi2O3,Sb2O3,MnO和Cr2O3等。结果表明，未掺杂的薄膜的ZnO主晶相均表现出显著的定向生长特征，其拉曼光谱特征谱峰为437cm^-1，谱峰强度随薄膜退火温度的提高略有增强，掺杂后ZnO的拉曼谱峰发生了红移，掺Bi2O3后ZnO的拉曼谱峰由347cm^-1移质移至434cm^-1，掺Sb2O3后ZnO的拉曼谱峰移至435cm^-1，而掺杂Bi2O3,Sb2O3,MnO和Cr2O3等组份的ZnO陶瓷薄膜的ZnO拉曼谱峰则移至434cm^-1，说明掺杂元素进入了ZnO晶格，引起了晶格的变化，ZnO薄膜性能不仅受次晶相组成的影响，而且受因掺杂元素进入而引起的ZnO晶格畸变的影响。     

铬掺杂对PZN-PZT陶瓷微观结构和电学性能的影响

研究了Cr2O3掺杂对0．2Pb（Zn1／3Nb2/3）O3-Pb（Ti0.5Zr0.5）03（PZN-PZT）陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明,Cr2O3掺杂量小于0．3wt％时,Cr2O3能引起三方-四方相变,四方相含量诸加,晶粒尺寸和烧结密度上升;掺杂量高于0．3wt％时,Cr2O3掺杂能抑制晶粒长大并降低烧结密度。同时,Cr2O3掺杂表现出硬性掺杂特征：εr变小,Qm值增加。而tanδ,kp和d33随Cr2O3掺杂量增加而表现出极值特征。最佳的压电性能出现在Cr2O3掺杂量为0．3wt％处。     

蒸汽掺杂－一种新的钛酸钡基PTCR陶瓷的掺杂方法

晶界效应是陶瓷材料所固有的特性．利用某些氧化物在高温下具有较高的蒸汽压,在烧成过程对陶瓷材料进行掺杂改性,可以有效地控制晶界行为,改善材料性能．钛酸钡基半导化陶瓷中存在的PTCR效应;是一种典型的晶界效应．利用Sb2O3、Bi2O3蒸汽掺杂的钛酸钡基PTCR材料,晶粒细小、均匀致密、升阻比可以做到大于8个数量级．因而,蒸汽掺杂是一种新型高效的掺杂方法．     

Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的结构与电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同浓度Sm2O3(分别为0.001,0.002,0.003,0.005,0.007mol)的BaTiO3陶瓷,并对其结构与电性能进行了研究.结果表明:Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的晶型在室温下为四方相,而且随着Sm2O3掺杂浓度的增加,BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸变小,说明Sm2O3掺杂对BaTiO3陶瓷晶粒的生长有一定的抑制作用;Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的电阻率比纯BaTiO3陶瓷明显下降,当添加量为0.001mol时,电阻率最小,.从4.3×109Ω·m下降为6.536×103Ω·m;Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化,呈现NTC效应,而晶界电阻随着温度的变化,呈现PTC效应,且晶界电阻远远大于晶粒电阻,说明该材料的PTC效应是由晶界效应引起的.     

掺杂对NiZn铁氧体品质因数的影响

采用传统的氧化物陶瓷工艺研究了掺杂对NiZn铁氧体材料高品质因数性能的影响.分析了CuO＼BaCO3＼ V2O5等的掺入对材料微观结构、晶粒尺寸的作用,MnCO3＼Co2O3对提高材料品质因数Q值、改变频率特性的作用.通过实验找到了最佳的掺杂量,实现了材料综合性能的优化.     

Al2O3掺杂ZnO压敏陶瓷的晶粒生长研究

研究了Al2O3掺杂对ZnO压敏陶瓷晶粒生长规律的影响,应用晶粒生长动力学方程确定了晶粒生长的动力学指数和激活能.实验结果表明,对于Al2O3掺杂ZnO压敏陶瓷,其晶粒生长的动力学指数n等于4,激活能Q等于(400±26)kJ/mol.Al2O3掺杂ZnO压敏瓷的晶粒生长机理是ZnAl2O3尖晶石颗粒在ZnO压敏瓷晶粒边界钉扎过程中Al3+和O2-通过ZnAl2O4尖晶石的扩散.     

铟掺杂PZT铁电陶瓷性能研究

采用传统固相烧结法制备In2O3掺杂的锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷,研究了In2O3掺杂量对PZT铁电陶瓷材料的相组成、微观结构、介电性能、压电性能及铁电性能的影响。研究结果表明,随着In2O3掺杂量的增加,PZT材料在准同型相界处三方相增加四方相减少,适量掺入In2O3有利于晶粒均匀生长。在不同的铟掺杂剂量下,PZT陶瓷材料分别具有最佳的铁电及压电性能。当铟掺杂量为0.1%(质量分数)时,PZT材料具有最佳的铁电性能,其剩余极化强度为23.43μC/cm2,矫顽场为9.783kV/cm。当铟掺杂量为0.3%(质量分数)时,PZT材料具有最好的压电性能,其tanδ=0.023,d33=540pC/N,εr=1513,Kp=0.764,Qm=1819。     

固相法制备BaTiO3基细晶陶瓷粉体

通过传统的固相法制备BaTiO3基细晶陶瓷粉体，讨论了在预烧温度和烧结温度相同的情况下，探讨不同施主元素的添加量对陶瓷晶粒及电性能的影响；在预烧温度和烧结温度相同的情况下，探讨不同受主杂质对陶瓷晶粒及电性能的影响；在施、受主掺杂量及烧结温度相同的情况下，探讨不同的预烧温度对陶瓷晶粒及电性能的影响．为了制备高升阻比、晶粒细小的BaTi03陶瓷，选取的材料配方为Ba1.0Ti1.01O3＋0.4％（摩尔分数）Y2O3＋0.03％（摩尔分数）Mn（NO3）2＋2％S102，粉体在1200℃预烧，保温2h，样品在1280℃烧成。上电极后测得常温电阻率为4937Ω·cm，升阻比为7．116×10^3，温度系数为14．03％，居里温度为128．4℃．     

(K_(0.5)Na_(0.5))_(0.94-2x)Li_(0.06)Sr_xNb_(0.98)Sb_(0.02)O_3无铅压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统陶瓷烧结工艺制备了(K0.5Na0.5)0.94-2xLi0.06SrxNb0.98Sb0.02O3无铅压电陶瓷,研究了陶瓷的结构、烧结特性及电性能特征.研究结果表明:制备的KNLSN-Srx陶瓷为单一的具有四方相的钙钛矿结构,SEM照片中可以看出材料的平均晶粒尺寸随着Sr掺入量的增加逐渐变大,陶瓷的烧结温度随Sr掺入量的增加而升高,Li,Sr和Sb掺杂(K0.5Na0.5)NbO3后,材料的压电系数d33、平面机电耦合系数kp得到提高,同时介电损耗tanδ和机械品质因子Qm降低,Sr掺入量在2mol%时各项性能最佳(d33=130pC/N,kp=34.5%,tanδ=4.2%).     

Mn改性Na0.5Bi2.5Nb2O9高温压电陶瓷的研究

采用固相法获得了Mn改性的Na0.5Bi2.5Nb2O9(NBN+xmol%MnCO3,0≤x≤10.0)铋层状压电陶瓷,并系统地研究了Mn(掺杂)对NBN基陶瓷显微结构与电性能的影响.结果表明,所有获得的样品都是居里点在700℃以上的单一相铁电体.加入Mn显著地提高了NBN系列陶瓷的机械品质因素Qm,明显改善了陶瓷的压电与机电性能.当MnCO3掺杂量为8.0mol%时,陶瓷获得最佳电性能:tanδ=0.749%,d33=20 pC/N,Qm=3120,kp=12.37%,kt=21.09%,Pr=7.01μC/cm2.NBN+xmol%MnCO3(x=8.0)陶瓷经700℃退极化处理后,其d33保持为原来的75%(~15 pC/N),表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景.     

Li2CO3-B2O3-V2O5掺杂ZnO-TiO2陶瓷低温烧结的研究

以Li2CO3、B2O3和V2O53种常见的低熔点氧化物为烧结助剂,用传统固相法制备了Li2CO3-B2O3-V2O5掺杂的ZnO-TiO2微波介质陶瓷,并利用XRD、SEM等研究了ZnO-TiO2陶瓷的烧结行为、物相组成、显微结构特征及微波介电性能等。结果表明,当掺入3%(质量分数)Li2CO3-B2O3-V2O5时,在840℃烧结2h可制备出体积密度为4.99g/cm3的ZnO-TiO2陶瓷,达到理论密度的96.5%以上,εr、Q.f、τf分别约为24、22900GHz、-4×10-6/℃。     

一次烧成SrTiO3复合功能陶瓷中掺杂Ag+离子的行为及其机制

采用一次烧成工艺制备掺施主杂质Nb2O5和受主杂质Ag2O的SrTiO3电容－压敏复合功能陶瓷,分析了Ag2O掺杂对SrTiO3电容－压敏复合功能陶瓷,分析了Ag2O掺杂对SrTiO3陶瓷电学性能的影响,采用XPS和EPMA分析方法确定了Ag的结构状态。研究结果表明,Ag^ 离子存在于烧结助剂形成的晶界非晶相中,对SrTiO3晶粒的半导化状况未产生显著影响,吕Ag^ 离子低价取代晶粒表面的Sr^2 离子而形成晶界受主态,是产生晶界Schottky势垒及复合功能效就原重要原因。     

合成工艺对ZnVSb基压敏陶瓷性能的影响

研究了三种合成工艺对ZnVSb系压敏电阻烧结、显微结构和性能的影响。通过对陶瓷密度、显微结构及电学特性的检测、分析发现：化学计量比相同情况下，与V2O5＋Sb2O3预热处理工艺相比，以SbVO4取代Sb2O3合成工艺及传统氧化物合成工艺逐步加剧了尖晶石相在材料中的形成和掺杂元素在晶界的偏聚；导致材料内部晶界势垒逐渐升高，材料的非线性系数及压敏电压逐渐上升。研究结果为ZVSb系压敏电阻材料的设计、制备提供了新的思路。     

La2O3、Y2O3掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷性能的影响

以(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3为基体,研究了单、双组分掺杂La2O3、Y2O3对BNBT6陶瓷的压电和介电性能及微观结构的影响。XRD分析表明:掺杂La2O3、Y2O3均得到钙钛矿结构。SEM分析表明,分别掺杂0.2%La2O3和0.2%Y2O3使得陶瓷晶粒增大,压电常数提高,双组分掺杂La2O3、Y2O3在掺杂量0.12%La2O3+0.08%Y2O3时,压电常数d33增大到最大值144.6×10-12C/N,介质损耗降低到最小值0.039。     

中温烧结耐高温陶瓷电容的制备及性能研究

在BaTiO3(BT)BNT-Nb2O5-Zn系统中改变Nb、Zn掺杂量,对BTBNT-Nb-Zn进行介电性能研究,以期获得中烧耐高温陶瓷电容.研究发现,Nb2 O5、ZnO对BTBNT-Nb2O5-ZnO陶瓷介电性能以及电容量温度变化曲线的影响主要体现在居里温度和居里峰的变化.它们的改性机理可用掺杂后晶粒壳与晶粒芯体积分数的变化来解释.对比不同掺杂后钛酸钡陶瓷的SEM照片可以得出:陶瓷的室温介电常数与掺杂后钛酸钡陶瓷的晶粒生长情况密切相关.     

ZnO－MgO－Al_2O_3陶瓷性能研究

ＺｎＯ－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷是一种复合烧结体，其主晶相为ＺｎＯ与ＺｎＡｌ２Ｏ４，且均以晶粒存在．ＭｇＯ能调节电阻温度系数，使之由负变为正．Ａｌ２Ｏ３能调节电阻率．慢的降温速度能提高线性及耐浪涌能量，降低电阻温度系数．     

稀土氧化物Eu_2O_3掺杂对CaCu_3 Ti_4O_(12)陶瓷微结构及介电特性的影响

以稀土氧化物Eu_2O_3为添加剂,采用固相反应法制备了不同掺杂比例(质量比:x=0,0.2%,0.5%,1%)的CCTO陶瓷样品,利用SEM、XRD、4294A型高精密阻抗分析仪等测试手段对样品的微观结构、介电性能和交流电阻率进行了测试分析.掺杂之后样品的晶格结构并未发生改变,但是样品内部相对晶相含量和晶粒平均尺寸减小,同时掺杂阻碍了样品内部晶界处富铜相的生成;纯CCTO的XRD图谱中分别出现了CuO、TiO_2和CaCO_3杂相,掺杂样品的图谱中并未出现上述杂相;样品的介电性能与相同组分材料内部的相对晶相含量,晶粒平均尺寸和晶界处富铜相有很大关系.Eu_2O_3掺杂提高了样品介电性能的频率和温度稳定性.当掺杂量为0.2%和0.5%时,样品的介电性能得到较好改善效果.样品在低频40Hz和高频3.5MHz的交流电阻率测量结果很好的验证了Eu_2O_3掺杂导致的微结构变化对样品介电性能的影响.