具有“芯 - 壳”及纳米畴结构的 X9R 型钛酸钡基陶瓷介电性能研究

高容高温是下一代片式多层陶瓷电容器的重要发展方向,因此,开发具有高容高温特性的 X9R 型钛酸钡基介质材料,对于促进高容高温多层陶瓷电容器的发展具有重要意义。该研究以钛酸钡(BaTiO 3 ,BT)为原料,利用传统固相反应烧结法,并通过调节钛酸铋钠(Bi 1/2 Na 1/2 TiO 3 ,BNT)的基体固溶量和稀土元素铌(Nb)的掺杂量,成功制备出具有较高室温介电常数和较宽容温特性的 Nb 掺杂 BT-BNT 介质体系。在此基础上,对 X9R 型介质材料纳米畴及“芯-壳”结构与介温特性之间的关系进行了研究。实验结果表明,当 BNT 固溶量为 10 mol%,BT-BNT 的居里温度为 190 ℃,晶粒具有典型的 90°铁电畴;在 0.9BT-0.1BNT 固溶体中掺杂 2.0 mol% 的 Nb 元素,介电常数为 1 800,损耗 ＜2.0%,容温系数(－55～200 ℃) ≤ 15%,晶粒形成明显的“芯-壳”结构,其中 “芯”部具有小尺寸的纳米尺度铁电纳米畴,“壳”部为 Nb 均匀分布的 BT-BNT 固溶体。因此,0.9BT-0.1BNT-2.0Nb 陶瓷是一种极具前景的 X9R 型多层陶瓷电容器用电介质材料。     

氧化钬掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

为了改变纯钛酸钡陶瓷的介电性能,制备了不同摩尔比氧化钬掺杂钛酸钡基介电陶瓷,研究了其介电特性。实验表明:当频率保持不变时,改变氧化钬在BaTiO_3陶瓷中的掺杂量不会影响介电峰的位置,只会影响了峰值大小。当掺杂摩尔比保持不变时,随着频率的增加向高温区移动,峰值出现由大到小再到大的现象。     

Fe-N共掺杂纳米TiO_2/SO_4~(2-)的合成

以工业级异丙醇钛为钛源,正丙醇为溶剂,浓硫酸为催化剂和抑制剂,乙酰丙酮为稳定剂,硫酸铁为铁源,尿素为氮源,采用溶胶一凝胶法制各了Fe-N共掺杂的纳米TiO_2/SO_4~(2-)。利用XRD、UV-vis.N_2吸附脱附、SEM对所制备的材料进行了表征。结果表明:合成的Fe-N共掺杂的纳米TiO_2/SO_4~(2-)为锐钛矿型,随着掺杂量的增加,吸收边逐渐红移,在Fe和N掺杂量均为3.0wt%时红移效果最佳,且吸收边红移至495 nm附近,在可见光区的吸收强度随着掺杂量的增加而增大。     

纳米钛酸钡制备方法研究进展

钛酸钡因其具有优越性能而被广泛应用于多层陶瓷电容器期、热敏电阻器、光电器件等电子元器件.综述了近年来国内外制备纳米钛酸钡的主要技术和方法,重点介绍了溶胶一凝胶法、水热法,化学沉淀法的原理和特点,并介绍了基于制备方法的改进和研究手段的拓宽与深入以及纳米钛酸钡的制备方法的最新进展.     

以聚苯胺表面包覆钛酸钡作为填料的环氧复合材料的微观结构与介电性能

通过原位聚合的方法合成了表面包覆钛酸钡的聚苯胺复合纳米颗粒(BT@PANI),并将该复合纳米颗粒作为填料制备了具有特殊结构的BT@PANI/EP三相复合材料。实验发现由于导电聚苯胺增强了界面极化,因此随着BT@PANI中PANI质量的增加(即BT在复合材料中的质量分数减少),该复合材料的介电常数也随之增加。当PANI的质量分数从0%增加至26%时,其介电常数也从17提高到了53,并且当BT@PANI中PANI的质量分数达到26%时,该复合材料并没有出现明显的渗流效应,且其导电率保持在1.64×10-6 S/m这一较低值。此外,当测量温度范围在60℃到100℃之间时,该复合材料的介电常数发生了明显的上升,这一现象可以说明随着温度的上升,导电聚苯胺、环氧分子链在Tg温度(90℃)下运动增强及钛酸钡在居里温度(120℃)下的相变共同产生了强烈的界面极化。     

WO3纳米材料的NO2气敏特性

通过固相掺杂法制得一系列不同掺杂量的WO3纳米粉体，利用X射线衍射仪，透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构，测试了元件的气敏,分现，适量掺杂SiO2有利于提高WO3纳米材料对NO2气体的灵敏度，其中掺杂量为3％（质量分数）的烧结型气敏元件在120℃下对NO2有较高的灵敏度的选择性，是一种工作温度较低气敏性能很好的NO2气敏元件。     

铁掺杂In2O3纳米粉体及其气敏性能研究

对 In2O3 粉体进行 Fe 掺杂,采用水热法合成了In2O3 粉体.通过 X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)等手段对粉体的物相、形貌、粒度等进行表征.TEM 图表明:质量分数为7 %Fe 掺杂的样品为均匀排列的棒,长度约为 300～500nm,宽度约 20 nm.对样品进行气敏性能...     

光学杠杆法测量电致伸缩材料应变研究

提出利用光学杠杆测量电致伸缩材料性能的新方法,通过触点短臂传感微形变,并通过光学杠杆将微形变放大后形成光斑,利用CCD摄像头采集放大前后的光斑,通过对光斑图像进一步的处理可以得到微位移量,从而实现电致伸缩材料应变测量.利用该方法构建的测试系统对掺杂了钛酸钡的聚氨酯高分子材料的电致伸缩性能进行了测量,结果表明:在高场强作用下,掺杂聚氨酯高分子材料表现出了明显的电致伸缩特性;光学杠杆法的测试系统能有效地测量包括电致伸缩微形变在内的微形变,同时为电致伸缩材料性能研究提供了一种方法.     

医用血管方向检测超声传感器

一种医用血管方向检测超声传感器，属生物医学信号检测器件。本实用新型由处于探头中心且作为发射用的表面镀银锆钛酸铅压电陶瓷片、与压电陶瓷片连接且作为接收用的2-4片表面镀银锆钛酸铅压电陶瓷片、由压电陶瓷片的角上引出并与引线端子连接的导线、使压电陶瓷片粘贴在探头外壳基片上的粘接胶、置于外壳和压电陶瓷片间的吸收块、与导线连接的发射与接收切换电路组成。具有结构简单、成本低、操作简便等优点。     

煤基富勒烯电子性质和非线性光学性质的密度泛函理论研究

使用基于密度泛函理论的量子化学计算方法对煤基富勒烯进行了研究。重点关注由氮和硅掺杂C₆₀形成的杂化富勒烯结构。计算了这些杂化富勒烯的几何结构、稳定性、电子结构、介电常数和非线性光学性质并与未掺杂富勒烯相比较。研究发现,氮掺杂富勒烯失电子能力增强而硅掺杂富勒烯得电子能力增强。此外,根据计算结果可知掺杂可使富勒烯介电常数增大。对煤基富勒烯的非线性光学性质进行了探讨,发现氮掺杂富勒烯和硅掺杂富勒烯均具有比未掺杂富勒烯明显大的三阶非线性光学系数。     

掺杂CNT的Fe2O3气体传感器对乙醇气敏特性的研究

采用酸化后的碳纳米管（CNT）对Fe2O3进行不同比例的掺杂,利用扫描电镜（SEM）对气敏材料进行表征,制作成旁热式气体传感器后在乙醇气氛中与Fe2O3气体传感器进行对比。重点分析了掺杂量,工作温度及气体浓度对传感器灵敏度及响应恢复时间的影响,并对气敏机理进行了详细研究。结果表明碳纳米管的适量掺杂有效的提高了传感器的灵敏度并缩短了响应恢复时间,其中在216℃时对50×10-6的乙醇气体灵敏度达3.4。     

Sm掺杂花状SnO2分级结构对异丙醇的气敏性能

采用水热法进行稀土Sm掺杂合成花状SnO2分级结构.利用XRD、SEM、TEM和气敏测试仪器对Sm掺杂花状SnO2分级结构的成分、形貌和气敏性能进行了表征和测试.气敏性能结果表明:掺杂Sm对异丙醇有良好的气敏性能,其中5.0 at％Sm掺杂对应的灵敏度和响应恢复性最佳,4.5 V工作电压下,体积分数为200×10-6的异丙醇,灵敏度约为85,响应时间5 s、恢复时间5 s.     

基于压电复合材料的二维面阵超声换能器性能研究

采用锆钛酸铅陶瓷基环氧树脂1—3复合压电材料,制作了一种64(8×8)阵元二维面阵超声换能器,并对其进行性能研究.实验测试表明:二维面阵超声换能器一致性良好,回波带宽为40.8％,中心频率为5.0 MHz,与理论设计的3.5 MHz中心频率保持基本一致.对二维面阵超声换能器的声场进行仿真模拟和表征,验证了该超声换能器产...     

由白钨酸制备WO3纳米颗粒薄膜NO2传感器

研制了不同SiO2掺杂量(0%～10%,wt%)的WO3纳米颗粒薄膜NO2传感器.先由钨酸钠制得白钨酸,经加热分解白钨酸得WO3粉体,并对粉体进一步超声细化;再用溶胶-凝胶法制得SiO2粉体, 然后采用固相反应法进行掺杂.用XRD检测掺杂粉体的结构特征,并计算得出粉体颗粒平均粒径为62 nm.在Al2O3陶瓷管金电极上组装敏感膜,制作简单.制得的Taguchi型NO2传感器的线性响应范围为(5～30)×10 {-6},响应-回复快,稳定性和重现性好.     

广谱性CO 气敏元件的研

作者以????Fe2O3 为基料, 通过Au2O3、PdO 两种氧化物的复合掺杂, 研制出了高灵敏度的CO 广谱性气敏元件, 并对掺杂元素的作用机理作出了相应的讨论.     

快速灵敏检测水中Fe(Ⅲ)的化学发光传感体系研究

微波水热法合成了粒径均一、具有良好分散性的碳点材料.Fe(Ⅲ)加入到碳点-NaOH的化学发光体系中可以极大地提高发光信号.因此,建立了以碳点作为新型探针快速灵敏检测水中Fe(Ⅲ)的化学发光传感体系,此检测体系的检测限为1.45 ×10-6mol/L,对三种实际水样进行加标回收测定,回收率分别为117％,111％,94 ％.对体系的发光机理进行研究,Fe(Ⅲ)作为氧化剂向碳点表面注射空穴与NaOH化学还原作用注射的电子相复合,产生化学发光.     

金属有机物热分解工艺制备PLZT 铁电薄膜的晶化过程及其电性能研究

采用MOD法制备了PLZT铁电薄膜.通过DTA研究了PLZT粉末和薄膜的晶化动力学.MOD法制备的PLZT材料,在420~570℃的温度范围内由非晶结构向钙钛矿结构转化,其粉体和薄膜的晶化活化能E_a分别为55kJ/mo1和70kJ/mo1,频率因子γ分别为450s~(-1)和1.4×10~4s~(-1).薄膜从非晶态向钙钦矿相的转化过程中要经过亚稳的焦绿石相的过渡,其E和γ分别为143 kJ/mo1和7.9×10~9s~(-1).经过550℃热处理得到的PlZT(8/65/35)铁电薄膜,相对介电常数为900,介电损耗为0.02(1kH2),饱和极化强度和矫顽场强分别为35.5μC/cm~2和124kV/cm.     

高四方性超细 BaTiO 3 纳米粉体的制备与性能研究

高四方性的 BaTiO 3 超细粉体是下一代多层陶瓷电容器的关键材料。该文探究了砂磨介质尺寸和原料 TiO 2 晶相对反应物活性、产物介电性能的影响，并利用砂磨固相法成功合成了高四方性 BaTiO 3超细粉体。分析场发射扫描电子显微镜照片和 X 射线光电子能谱发现，细砂磨介质粉碎原料的效率更高，机械活化作用更强。Raman 光谱和 X 射线衍射图谱显示，在高能砂磨过程中，TiO 2 由锐钛矿相先后转变为 TiO 2 -II 相、金红石相。分析微商热重曲线和 X 射线衍射，结果表明，砂磨介质更能有效降低反应温度和抑制 Ba 2 TiO 4 的生成。此外，高分辨透射电子显微镜图像揭示了 BaTiO 3 的形成是 Ba 2＋向 TiO 2 晶格扩散的过程。该文相关实验结果表明，利用直径为 0.1 mm 的 ZrO 2 磨球对锐钛矿相 TiO 2 和 BaCO 3 混合物砂磨 4 h，并在 1 100 ℃ 煅烧 3 h 后，获得了平均粒径为 186 nm、四方性为 1.009 2且分散性良好的 BaTiO 3 粉体，该粉体在 1 250 ℃ 烧结的陶瓷相对密度为 96.11%，居里点(137.8 ℃)的介电常数峰值为 8 677。     

Study on gas-sensing optical properties of SnO2 : Ti thin film prepared by sol-gel method

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备掺钛SnO2薄膜,通过制备过程中变化不同质量分数的钛掺杂来制备3种不同质量分数(5％,10％,15％)的掺钛SnO2薄膜.在常温下对膜片在丙酮、甲烷气氛中进行气敏光学特性测试.结果表明:掺钛SnO2薄膜在常温下对不同的测试气体具有不同的反应,并且薄膜的灵敏度与掺杂量有关;质量分数为5％钛掺杂SnO2薄膜在丙酮气氛下的灵敏度在1300～2 500 nm波长范围保持在13％左右,而质量分数为15％钛掺杂SnO2薄膜在甲烷气氛下的灵敏度在1 700～2 300 nm范围内保持在7％左右.     

氯化铁卟啉和氯化四苯基铁卟啉的密度泛函量子化学计算研究

用密度泛函B3LYP／STO-3G^＊和B3LYP／6-311＋（2d,2p）量子化学计算方法对两个铁卟啉分子FePCl和Fe（TPP）Cl进行了几何结构优化和单点计算研究,根据计算结果对这两个铁卟啉分子的结构、电荷密度和自旋密度分布做了详细分析,数据表明有部分自旋密度由Fe原子向卟啉环转移,同时有部分电子由卟啉环向Fe原子迁移。对它们的分子轨道结构也做了详细的讨论,根据计算的相关数据和分子轨道特征分析了铁卟啉活性中心的性质并讨论了其催化活化分子O2的机理,为氯化铁卟啉活化氧催化相关有机分子氧化反应机理研究提供了理论基础。