Hf~(4+)掺杂对0.65Bi_(0.5)Na_(0.4)K_(0.1)TiO_3-0.35Ba_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3陶瓷电学性能的影响

采用固相反应法制备了0.65Bi_(0.5)Na_(0.4)K_(0.1)TiO_3-0.35Ba_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3(简写为B1S9Hf100x,x=0.02,0.04,0.06,0.08)陶瓷。对其相结构、铁电性能、介电性能性能和阻抗特性进行了研究。X射线衍射测试发现所有样品均具有单一的钙钛矿相结构,表明Hf~(4+)能完全融入钙钛矿结构晶格中。介电性能分析表明陶瓷的介电性能随Hf~(4+)含量的增加并非呈现线性变化,B1S9Hf4表现出最弱的介电性能。对阻抗数据分析表明晶粒电导起主要作用,氧空位的长程迁移成为控制电导性能的主要因素。     

原位溶胶-凝胶法制备CoFe_2O_4/Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3复合材料的磁电性能

采用原位溶胶–凝胶法制备xCoFe_2O_4/(1-x)Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3(x为Co Fe_2O_4的摩尔分数,x=0.2,0.3,0.4)复合材料,研究磁性相CoFe_2O_4的含量对Co Fe_2O_4/Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3复合材料结构、形貌及铁电性、铁磁性和磁电耦合性能的影响。结果表明,该复合材料中只存在CoFe_2O_4和Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3两相;材料的饱和磁化强度和剩余磁化强度随Co Fe_2O_4含量增加而增大,而饱和极化强度和剩余极化强度随CoFe_2O_4含量增加而减小;当偏置磁场强度为72 k A/m时,0.3Co Fe_2O_4/0.7Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3复合材料的磁电电压系数达11.8 m V/A。     

不同Nd掺杂量(Ba_(1-3x/2)Nd_x)(Ti_(0.99)Zr_(0.01))O_3陶瓷结构及介电性能

采用高温固相合成法对Ba Ti O_3粉体进行Nd_2O_3和Zr O_2双施主复合掺杂,制备(Ba_(1-3 x/2)Nd_x)(Ti_(0.99)Zr_(0.01)) O_3(BTNZ)陶瓷,研究Nd掺杂量对BTNZ粉体的陶瓷微观结构和介电性能的影响,结果表明,掺杂适量的Nd~(3+)和Zr~(4+)分别置换Ba Ti O_3中的Ba~(2+)和Ti~(4+)能有效地改善Ba Ti O_3陶瓷材料的介电性能,随着Nd~(3+)掺杂量的增加,介电峰逐渐展宽,介电峰值非线性地从10049降低到5100,居里峰对应的T_c从136℃降至56℃。     

钙钛矿结构氧化物La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3的电导性能研究

采用固相反应法制备了La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3样品,利用X射线衍射仪和拉曼光谱仪对样品结构进行分析。XRD结果显示,La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3样品为单相的立方钙钛矿结构。拉曼光谱图中可看到由氧八面体旋转产生的谱峰以及由Co—O键角及键长振动形成的二级拉曼峰。利用第一性原理的方法计算了La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3的能带、态密度与分波态密度,结果表明Sr~(2+)的掺入可以使不导电的钙钛矿型氧化物LaCoO_3的导电性发生改变,这对钙钛矿型氧化物LaCoO_3的电导特性研究具有指导意义。     

复合钙钛矿型Ba[(Co_(1-x)Mg_x)_(1/3)Nb_(2/3)]O_3基微波陶瓷的结构与性能

采用传统固相法制备复合钙钛矿型Ba[(Co_(1-x)Mg_x)_(1/3)Nb_(2/3)]O_3(0.0≤x≤0.4)微波陶瓷。通过介电性能测试,结合X射线衍射仪、拉曼光谱、透射电镜等表征手段,系统研究Mg掺杂对Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波陶瓷的B位1:2有序度与性能的影响。结果表明,Mg掺杂能显著提高Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷的B位1:2有序度,进而提高材料的品质因子。1 420℃下烧结的掺杂量x=0.2的陶瓷有序度最高,在1 300℃退火24 h后,其B位1:2有序度进一步提高,并且第二相得以消除,获得与传统Ta基复合钙钛矿微波陶瓷相当的微波性能:介电常数ε_r=30.94,品质因子Q·f=63 161 GHz,谐振频率温度系数τ_f=4.1 ppm/℃。     

Nb掺杂(Bi0.5Na0.5)0.91Pr0.02Ba0.07TiO3无铅弛豫铁电陶瓷储能性能研究

通过固相烧结法掺杂微量Nb到(Bi_0.5Na_0.5)_0.91Pr_0.02Ba_0.07TiO₃无铅铁电陶瓷，对其相结构、微观形貌、储能行为及介电行为进行了研究。所有样品都形成了单一的钙钛矿相，晶粒细小，Nb掺杂有效地抑制了晶粒长大，在保持较大饱和极化强度基础上降低了剩余极化强度且提高了(Bi_0.5Na_0.5)_0.91Pr_0.02Ba_0.07TiO₃铁电陶瓷电场强度。掺杂量为0.05 mol时陶瓷在场强139 kV/cm下最大可释放储能密度达到1.85 J/cm³,储能效率达到65.75%,获得了较大的介电常数1250且保持稳定。     

Eu~(3+)掺杂γ-Bi_2MoO_6的合成及其光催化活性研究

以钼酸铵、硝酸铋和硝酸铕为原料,采用简单水热技术成功获得了Eu~(3+)掺杂的片状钼酸铋(γ-Bi_2MoO_6)光催化剂,借助X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对样品的物相组成、形貌和光吸收等进行了表征,并以刚果红和2,4-二硝基苯酚为模型污染物,考察了Eu~(3+)掺杂对Bi_2MoO_6光催化性能的影响。结果表明,利用这种简单的水热合成方法获得层状结构的Bi_2MoO_6,Eu~(3+)掺杂对Bi_2MoO_6光催化活性的影响与其掺杂量有关,当Eu~(3+)掺杂量为0.75%(原子分数)时,催化剂活性最好。金卤灯光照70 min,0.75%(原子分数)Eu~(3+)/Bi_2MoO_6对2,4-二硝基苯酚降解率为54.2%,而相同条件下的纯Bi_2MoO_6对2,4-二硝基苯酚降解率仅为8.1%。根据活性数据,文中Eu~(3+)掺杂Bi_2MoO_6的活性增强机理进行了讨论,认为Eu~(3+)掺杂影响了Bi_2MoO_6的吸附性能、光吸收特性及光生载流子的分离效率,进而对Bi_2MoO_6的光催化活性产生显著影响。     

铁掺杂对(Na0.5K0.5)NbO3无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统陶瓷工艺对(Na0.5K0.5)NbO3进行了铁掺杂改性研究。使用SEM、XRD并结合常规性能测试手段对该体系的显微结构、压电性能进行了表征。研究结果表明:对于(Na0.5K0.5)NbO3无铅压电陶瓷,Fe的掺杂提高了致密性、使晶体颗粒长大、降低了介电性能。     

Sr~(2+)掺杂对Ca_(0.97)TiO_3∶Eu■发光粉体性能的影响

采用草酸盐共沉淀法制备Ca_(0.97)TiO_3∶Eu■发光粉体,利用Sr与Ca同族且半径相差不大的特性,研究Sr~(2+)掺杂取代Ca~(2+),对基体结构与性能的影响。通过XRD、SEM、TEM以及荧光光谱仪等对材料进行性能表征。研究结果表明,随着Sr~(2+)掺杂量的增加,荧光粉的晶体结构从正交晶系逐渐转变为立方晶系,晶粒尺寸变大。粉体荧光吸收峰与发射峰的位置与Ca_(0.97)TiO_3∶Eu■相同,发光强度随着Sr~(2+)掺杂量的增加先增大后减小,在Sr~(2+)掺杂量为10%mol时达到最大值。     

氧化物添加对BaO-TiO2-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷介电性能的影响

采用烧结法制备工艺,成功制备了BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷,以钛酸钡体系玻璃陶瓷为基础成分添加不同种类氧化物(Y2O3,Ni2O3,ZrO2),并采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),精密阻抗分析仪测试仪(LCR)对添加不同氧化物玻璃陶瓷样品的析出相成分、微观结构和介电性能进行表征,研究了氧化物添加对BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷性能的影响。研究结果表明:添加不同的氧化物并未改变BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷的析出相种类,但能够促进基体中钙钛矿结构钛酸钡结晶相的生成。同时添加不同氧化物后样品的致密度均随烧结温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,在最适烧结温度下,氧化物的添加提高了不同烧结玻璃陶瓷样品的致密度,并优化了样品的介电性能。通过添加不同种类氧化物获得了同时具有高致密度和良好介电性能的玻璃陶瓷成分,当添加0.5%(质量分数)Ni₂O₃时,样品在最佳烧结温度1230°C下烧结获得最大致密度为98.6%,提高了1.65%,样品室温下的介电常数高达1100,提高了139.5%。     

MnO_2掺杂BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相反应法合成BaTi_4O_9粉体,复合掺杂质量分数为0~0.16%MnO_2,在空气气氛下常压烧结制备BaTi_4O_9陶瓷。研究了MnO_2对BaTi_4O_9陶瓷的相组成、微观形貌、烧结特性及介电性能的影响。X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察表明,Mn完全固溶到BaTi_4O_9陶瓷中;随着MnO_2掺杂量的增加,晶粒更加均匀,BaTi_4O_9陶瓷更加致密,介电常数略微降低,品质因数和谐振频率温度系数先显著提高继而降低;MnO_2掺杂BaTi_4O_9陶瓷发生Ti位取代,高温烧结时在一定程度上抑制了Ti~(4+)还原为Ti~(3+),从而改善BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能。在烧结温度1250℃,保温时间4 h,掺杂MnO_2质量分数为0.08%时,BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能最优,介电常数(εr)为34.56,品质因数(Q·f,中心频率5 GHz)为49097,谐振频率温度系数(τ_f)为14.997×10~(-6)/℃,相对密度最大,达97%。     

纯钙钛矿相PNN-PT弛豫铁电陶瓷的制备及其介电性能

通过在二次合成法过程中适当过量乙酸镍的方法,成功制备了不含焦绿石相的0.66Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.34PbTiO3纯钙钛矿相弛豫铁电陶瓷,并研究了其介电、铁电性能。从不同镍过量含量的XRD图谱的对比可知,少量镍过量(Ni(Ac)2过量3%(质量分数)),可以有效地抑制焦绿石杂相的产生,获得100%的钙钛矿相结构。采用介电温谱测试表征了样品的介电性能,表明随着镍过量的增加,介电性能得到优化,当Ni(Ac)2过量3%时,1 kHz测试频率下最大介电常数达11470,同时其样品的介电损耗也是4个样品中最小的。结合电滞回线测量,讨论了过量镍对PNN-PT陶瓷性能的影响,实验表明过量镍会略降低样品的铁电性能。另外,结合SEM电镜照片,还讨论了不同烧结温度对样品致密度的影响,认为1050℃下烧结即可得到较致密样品。镍的适量过量,克服了"自由的Nb2O5"引起的组分偏离(起伏),从而移除了因残余的"自由Nb2O5"在第二步固相合成中形成焦绿石相的可能,提高了样品的电性能。     

Nb2O5掺杂对BaTiO3基介电陶瓷瓷料性能的影响

研究了Nb2O5掺杂对细晶BaTiO3陶瓷的微观形貌和介电性能的影响,并利用XRD、SEM对掺杂后陶瓷的相组成和微观形貌进行了表征.实验表明:掺杂2%(质量分数)Nb2O5的试样达到最优的性能(ε25℃=1 395,αε=4%),满足X8R特性;XR.D分析表明,Nb5+取代B位形成了固溶体-BaNb0.5Ti0.5O...     

可低温烧结的微波介电陶瓷Bi_2Fe_2Mo_3O_(15)及其制备方法

<正>专利申请号:CN201310544005.6公开号:CN103553611A申请日:2013.11.06公开日:2014.02.05申请人:桂林理工大学本发明公开了一种可低温烧结的微波介电陶瓷Bi_2Fe_2Mo_3O_(15)及其制备方法。可低温烧结的微波介电陶瓷的组成为Bi_2Fe_2Mo_3O_(15)。(1)将纯度为99.9%以上的Bi_2O_3、Fe_2O_3和MoO_3的原始粉末按     

Y~(3+)掺杂高介低损耗钛酸锶钡陶瓷的研究

为获得高介电常数低介电损耗的钛酸锶钡陶瓷,采用固相反应法制备了Y~(3+)掺杂BST_(60),BST_(65),BST_(70)陶瓷。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和阻抗分析仪,对陶瓷的微观结构和介电性能进行了测量。研究发现,Y~(3+)的掺入并未改变陶瓷母体结构,Y~(3+)在BST中形成了连续固溶体。最佳烧结温度处,随Ba/Sr比增大,晶粒尺寸增加;同一Ba/Sr比下,掺杂Y~(3+)能促进晶粒生长,由开始的平均1μm增大为3μm~4μm,尺寸连续分布,致密度提高。适量Y~(3+)掺杂有利于提高材料介电常数,降低介电损耗。当烧结温度为1450℃,Y~(3+)掺杂量为0.3%(摩尔分数)时,BST_(70)陶瓷相对密度为95.7%,介电常数最大为27891;此时BST_(65)介电常数为17811,损耗最小为0.00869,频率稳定性最好。     

NaBH_4还原改性TiO_2(B)及光催化性能研究

以TiCl_4为原料,在(CH_2OH)_2溶液中通过一步水热法制备单斜相二氧化钛[TiO_2(B)]。使用不同质量含量NaBH4对TiO_2(B)进行还原改性,调控其内含Ti3+的浓度,合成了含Ti~(3+)的TiO_2(B)-NaBH_4X样品。采用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、拉曼光谱仪(Raman spectroscopy)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-visible diffuse reflectance spectroscopy,UV-DRS)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对材料进行表征。改性后TiO_2(B)-NaBH4X样品保持其原有晶体结构,并未发生相变,仅有结晶度的改变。原始TiO_2(B)禁带宽度为3.15 eV,通过改性,Ti~(3+)的存在改变了禁带宽度,成功地将禁带宽度降低到2.82 eV,将吸光区域扩展到可见光区域。通过可见光光催化分解水制氢与可见光降解甲基橙试验,确立了TiO_2(B)-NaBH_43样品有最好的可见光光催化活性,产氢速率达到0.58μmol·h~(-1)·g~(-1),6 h降解率达到40%。     

二氧化钛复合材料光催化水体中氨氮的性能及降解途径

通过溶胶凝胶法制备了以活性炭负载(TiO_2/AC)、吐温80、Cu~(2+)和Fe~(3+)掺杂的四种纳米TiO_2颗粒复合材料,采用X-射线衍射分析和全波长UV-VIS扫描对样品进行表征。在紫外灯照射下,以氨氮溶液为光催化降解材料测定各种改性TiO_2样品的光催化活性,并探讨了光催化氨氮的降解途径。分析表明,掺杂Fe~(3+)或Cu~(2+)的TiO_2均为锐钛矿相,可以使TiO_2平均粒径减小,Cu~(2+)掺杂TiO_2的吸光波长发生了显著红移现象,而Fe~(3+)掺杂TiO_2后此现象不明显。对氨氮光催化作用比较,其性能依次是TiO_2/ACFe~(3+)/吐温/TiO_2和Cu~(2+)/吐温/TiO_2 Fe~(3+)/TiO_2和Cu~(2+)/TiO_2。同时掺杂Cu~(2+)和Fe~(3+),对二氧化钛光催化效率具有协同效应。TiO_2光催化氧化氨氮的反应途径与生物氧化基本相似,最终生成氮气。     

掺杂不同质量分数Y_2O_3、MgO对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备了不同质量分数Y_2O_3单独掺杂及不同质量分数Y_2O_3、MgO共同掺杂的Al_2O_3陶瓷,研究了烧结助剂掺杂质量分数对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响。结果表明,孔隙率是影响Al_2O_3陶瓷介电性能的主要因素;单独掺杂质量分数为0.25% Y_2O_3时,Al_2O_3陶瓷得到最优的介电性能,介电常数(ε_r)为9.5±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在10~(-3)数量级以内;同时掺杂Y_2O_3和MgO能进一步改善其介电性能,当两者质量分数均为0.25%时,得到最优值,介电常数(ε_r)为10.3±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在8×10~(-4)以下。     

钙钛矿钴氧化物La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)的磁性

采用传统的固相反应法制备了La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)多晶样品,并通过磁化强度与温度的变化曲线(M-T曲线)和磁化强度与外场的变化曲线(M-H曲线)对其磁性进行了研究。研究结果表明,随着温度的降低三个样品的磁性都先后经历了顺磁、铁磁和反铁磁转变。掺杂量x的增加使得系统的居里外斯温度逐步上升(θ_(x=0)≈215 K;θ_(x=0.1)≈226 K;θ_(x=0.15)≈242 K),这表明Nd~(3+)掺杂使系统内部的铁磁耦合增强。通过对磁化率倒数与温度的变化曲线的拟合,发现三个样品都出现了向上背离居里外斯定律的现象,这种背离是由于系统内部反铁磁相互竞争所致。因此,三个样品均不具有类Griffiths相。另外,通过对高温部分的实验测量与理论计算发现,Co~(4+)的自旋态随着掺杂量x的增加逐渐由低自旋态向中间自旋态过渡。     

ZnO-B_2O_3掺杂陶瓷的微观结构和微波介电性能

研究了ZnO-B_2O_3(ZB_2)对(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷的烧结行为和微波介电性能的影响。结果表明:ZnO-B_2O_3添加质量分数为3%时,试样的相对密度达到最大值;烧结温度从1 300℃降低到1 100℃时,试样的微波介电性能没有衰减。添加3%ZB_2(质量分数)的(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷在1 100℃烧结3 h呈现出较好的微波介电性能,介电常数ε_r=108.2,品质因数Q_f=6 545 GHz,共振频率温度系数τf=6.5×10~(-6)/℃,表明ZB_2是一种有效改善(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷致密性和微波介电性能的烧结助剂。