宽温区热释电陶瓷的复合烧结法与性能研究

富锆型PZT陶瓷在室温附近发生低温铁电三方相到高温铁电三方相的相变(FRL-FRH)相变并产生很大的热释电系数,相变过程中介电常数和损耗变化很小,相变温区很窄,相变温度随锆钛比的不同而不同。该文选取锆钛比为95/5和93.5/6.5的Mn掺杂PZT材料进行复合烧结,以期展宽相变温区。实验结果表明,两种初始原料1 100℃预处理后按照质量比1∶1进行复合烧结,相变温区得到了有效的展宽,在19～43℃内热释电系数p大于6.3×10-8 C/(cm2.℃),探测率优值FD大于7.7×10-5 Pa-1/2。通过对热释电、介电和铁电性能的综合研究,发现复合烧结在优化PZT陶瓷热释电性能的同时优化了其介电和铁电性能。     

锰掺杂(Bi0.5 Na0.5)0.94Ba0.06TiO3陶瓷的热释电性

研究了溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺制备的锰掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3系陶瓷的热释电性能。研究发现,该系列材料具有优良的热释电性,适量锰的掺杂可有效降低材料的介电常数和介电损耗,从而进一步提高材料的热释电电压响应优值和热释电探测优值。对于Sol-Gel工艺制备的(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3 x%Mn(x=0~0.4,质量分数)陶瓷,x=0.1~0.2范围内材料的热释电性能较好,主要的热释电参数:热释电系数p≈3.1×10-4~3.9×10-4Cm-2K-1,电压响应优值FV≈1.9×10-13~2.0×10-13Cm/J,探测优值FD≈3.3×10-11~3.8×10-11Cm/J。     

BST陶瓷场致热释电性能的研究

采用改进的电子陶瓷工艺,制备了高密度Ba0.6Sr0.4TiO3热释电陶瓷样品.研究发现,在1 340 ℃下烧结的样品,其密度可达到理论密度的98.3%.室温下测得样品的介电损耗为0.2%.外加直流偏场对材料的介电和热释电性能影响显著.样品的场致热释电系数为3.4×10-8 C/cm2·℃,探测率优值为10.0×10-5 Pa-1/2.     

PZT95/5型铁电陶瓷材料的热释电效应研究

本文研究PZT95/5型多晶固溶体在两个菱方铁电相间相变时的热释电性质。制备了掺Nb_2O_5和Sb_2O_3的两类Pb(Zr_(1-x)Ti_x) O_3(1.5≤x≤8)陶瓷,并进行了热释电性能测试。测得ZT-Nb-25组成的陶瓷在27℃～37℃温度范围的最高热释电系数达4.0×10~(-3)-~3Cm~(-2)K~(-1)。热释电系数、热滞和相变温度是采用电荷积分法和短路电流法进行测量的。本文最后讨论了相变时的热释电系数和剩余极化的变化。     

硝酸锰对PMN-PZT热释电陶瓷性能的影响

研究了硝酸锰溶液掺杂对富锆铌镁酸铅-锆钛酸铅(PMN-PZT)热释电陶瓷材料的相组成、微观结构、介电性能、热释电性能等方面的影响,并对实验结果作出物理机理的解释。实验结果表明,以液态硝酸锰的形式进行锰掺杂使锰的加入更容易,有效改善了固态锰掺杂时析出损失和混合不均等问题;适量的硝酸锰溶液掺杂有助于陶瓷晶粒的生长,能有效地降低PMN-PZT陶瓷材料的相对介电常数(rε)和介电损耗(tanδ),并增加其热释电系数(p);在x(Mn)=3.0%时,制备出综合热释电性能良好的PMN-PZT热释电陶瓷,即室温时rε=197,tanδ=0.15%,p=3.5×10-8C/cm2℃,探测优值FD=8.7×10-5Pa-1/2,低温铁电相-高温铁电相(FRL-FRH)相变温度时rε=300,tanδ=0.45%,pmax=35×10-8C/cm2℃,FD=40.5×10-5Pa-1/2,符合制作热释电红外探测器的要求。     

PbO-B2O3-CuV2O6掺杂对(Pb,Ca,La)(Fe,Nb)O3陶瓷微波介电性能的影响

研究了PbO3-CuV2O6(PBC)玻璃对(Pb,Ca,La)(Fe,Nb)O3(PCLFN)陶瓷微波介电性能的影响.当纯PCLFN陶瓷在1150℃烧结,介电常数εr=103,品质因数与频率之积Qf=5640 GHz,频率温度系数τf=7.1×10-6/℃.PBC玻璃添加剂能降低PCLFN陶瓷的烧结温度到1 050℃左右,同时能保持良好的介电性能.随着PBC玻璃添加量的质量分数从1.0%增加2.0%,陶瓷的Qf值减小.掺杂ω(PBC)=1%玻璃、在1 050℃烧结的陶瓷样品,能获得良好的微波介电性能为Qf=5 392 GHz,τf=8.18×10-6/℃,εr=101.     

微波烧结法制备Ba0.65Sr0.35TiO3热释电陶瓷

采用溶胶－凝胶工艺制备了（Ba,Sr)TiO3凝胶，并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结，获得了晶粒尺寸在1μm以内的Ba0.65Sr0.35TiO3热释电陶瓷。对样品的介电特性和热释电特性进行了测试，分析了微波烧结工艺对材料电性能的影响。实验结果表明：该工艺可将钙钛矿相的合成温度由1100℃降低至900℃，并在1310℃烧结25min获得细晶粒的Ba0.65Sr0.35TiO3，其热释电系数和介电常数与传统陶瓷相差不大，从而材料的热释电响应优值因子要比传统方法获得的样品提高了近1倍。     

助剂对ZnO-SiO2陶瓷烧结和性能的影响

研究了Bi2O3-SiO2烧结助剂预合成对ZnO-0.6SiO2陶瓷烧结和微波介电性能的影响。750℃预烧后的Bi2O3-SiO2烧结助剂能形成液相,有效地将ZnO-0.6SiO2陶瓷的烧结温度从1 380℃降至990℃。随助剂添加量的增加,ZnO-0.6SiO2陶瓷的介电常数(rε)略有提高,品质因数(Q×f)随之下降,频率温度系数(τf)无明显变化。添加3%~10%(质量分数)预合成的Bi2O3-SiO2助剂后,ZnO-0.6SiO2陶瓷在990℃保温2 h,获得微波介电性能为:rε=6.19~6.59,Q×f=37 500~41 800 GHz(测试频率f=11 GHz),τf=(-52.9~-50.1)×10-6/℃。     

Li2O-B2O3复合掺杂对BaAl2Si2O8陶瓷结构与介电性能的影响

采用传统固相反应工艺,按质量分数合成BaO-Al2O3-SiO2-5%(xLi2O-yB2O3)(x=0. 2~0. 6,y=0. 8~0. 4)陶瓷。研究xL-yB烧结助剂对BAS系微波介质陶瓷的结构和介电性能的影响。通过Clausius-Mossotti公式计算讨论了BAS理论与实验介电常数的差异。研究结果表明:xL-yB烧结助剂中Li+进入钡长石Ba2+位,并产生了O2-空位,促进BAS六方相向单斜相转变。添加适当比例的xL-yB烧结助剂后,BAS陶瓷的烧结温度从1400℃降低到925℃,同时BAS陶瓷样品密度、品质因数(Q×f)值以及谐振频率温度系数(τf)得到改善。当烧结助剂为0. 5L-0. 5B,烧结温度为925℃时,可获得综合性能相对较好的BAS陶瓷,其介电性能:εr=6. 74,Q×f=26670 GHz,τf=-21. 09×10-6℃-1。     

加强军队医药卫生科技查新工作

采用固相反应法研究了ZnO-B2O3(ZB)玻璃对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.9Ti0.1]O3-δ(CLNT)烧结性能和微波介电性能的影响.X-射线衍射图谱表明,ZB玻璃含量的增加有利于正交钙钛矿相的稳定形成,w(ZB)＞3%时,第二相开始形成;随ZB玻璃添加量的增加,CLNT陶瓷的烧结温度可降低到940℃,Q×f和介电常数εr均先增大后减小,频率温度系数τf负向增大.掺入w(ZB)=3%,在940℃烧结4 h,CLNT陶瓷获得如下微波介电性能:Q×f=13 705 GHz,εr=23.7,τf=-59×10-6/℃.     

新型BST基高压电容器陶瓷

以Ba0.9Sr0.1TiO3为基,通过Nb5+、Mg2+掺杂改善陶瓷的耐压特性。结果表明:Nb5+、Mg2+复合取代Ti4+使Ba0.9Sr0.1TiO3的居里温度向低温方向移动,宽化了介电峰,提高了陶瓷的击穿场强(Eb)。Ba0.9Sr0.1(Nb2/3Mg1/3)0.04Ti0.96O3在1320℃烧结时,获得了εr为1053,Eb为13MV/m,tanδ为0.01,ρv大于1010?·cm的高压电容器陶瓷。     

Functional Passivation Interface of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 toward Superior Lithium Storage

The fast capacity/voltage fading with a low rate capability has challenged the commercialization of layer-structured Ni-rich cathodes in lithium-ion batteries. In this study, an ultrathin and stable interface of LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂ (NCM) is designed via a passivation strategy, dramatically enhancing the capacity retention and operating voltage stability of cathode at a high cut-off voltage of 4.5 V. The rebuilt interface as a stable path for Li⁺ transport, would strengthen the cathode–electrolyte interface stability, and restrain the detrimental factors for cathode–electrolyte interfacial reactions, intergranular cracking and irreversible phase transformation from layered to spinel, even salt-rock phase. The as-optimized NCM displays a higher cyclability (i.e., 206.6 mA h g⁻¹ at 0.25 C (50 mA g⁻¹) with 92.0% capacity retention over 100 cycles) and a better rate capability (141.0 and 112.6 mA h g⁻¹ at 12.5 and 25 C, respectively) than pristine NCM (205.0 mA h g⁻¹ with 73.0% capacity retention at 0.25 C; 120.9 and 93.1 mA h g⁻¹ at 12.5 and 25 C, respectively).     

Sr(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3缓冲层厚度对PZT薄膜结晶及性能的影响

采用sol-gel法制备了具有Sr(Zr0.1Ti0.9)O3缓冲层的PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)薄膜,研究了缓冲层厚度对样品结晶和性能的影响。结果表明,较薄缓冲层会诱导PZT薄膜的(111)择优取向,添加单层缓冲层(约20nm)使其(111)取向度提高到90%;较厚缓冲层会抑制PZT薄膜的(111)择优取向,添加四层缓冲层(约80nm)使其(111)取向度降低到9%;缓冲层厚度对样品电性能有显著影响,其剩余极化强度由无缓冲层时的26.8×10–6C/cm2增加到缓冲层厚度约为20nm时的38.8×10–6C/cm2。     

MnO_2掺杂量对BaCo_(0.05)Co_(0.1)Bi_(0.85)O_3厚膜NTCR电性能影响

以新型BaCo0.05Co0.1Bi0.85O3材料为基体,掺杂不同摩尔分数x(MnO2),在840℃下烧结4h制备了NTC厚膜电阻。借助XRD、SEM和直流阻温特性测试仪,研究x(MnO2)对电阻相组成、微结构及电性能的影响。结果表明:所得的NTC厚膜热敏电阻主要物相为具有钙钛矿结构的BaCo0.05Co0.1Bi0.85O3,且表面致密。当x(MnO2)超过5%时,有新相BaMnO3开始沿晶界析出,获得小尺寸晶粒;厚膜电阻的室温电阻率ρ25及B25/85值随x(MnO2)增加而升高;当x(MnO2)为10%时,ρ25从初始的13.5?·mm升高为810.0?·mm,B25/85值从600K升高到2049K。     

超薄芯板内偏分析与改善

随着多层电路板向高精度化与高密度化的发展,厚度为0.1 mm的内层芯板的需求不断增加。然而由于芯板本身特性,在加工过程中,容易发生层间偏移而导致短路或断路的风险。针对0.1mm内层芯板出现的内层偏移模式进行分析与改善,通过数据分析得出内偏的主要原因为芯板在层压过程中出现涨缩,并对加工过程制定底片补偿、打孔补偿等一系列措施,有效抑制了内偏问题的发生,降低了内层短路或断路的风险。     

0.1～325GHz频段InP DHBT器件在片测试结构建模

给出了InP DHBT器件在片测试用到的开路和短路结构的等效电路模型.模型拓扑结构基于物理结构建立,并对其在亚毫米波段的高频寄生进行相对完整的考虑.模型的容性和阻性寄生采用解析提取技术,从开路结构低频测试数据中获取.模型的高频趋肤效应采用传统物理公式计算初值,并结合短路测试结构的低频解析提取结果对计算公式进行修正,使其适用于实际测试结构建模.模型拓扑结构和参数提取方法,采用0. 5μm InP DHBT工艺上设计所得开路、短路测试结构进行验证.模型仿真和测试所得S参数在0. 1～325 GHz频段内吻合地很好.     

凝胶注模工艺制备Ce0.9Gd0.1O2-δ粉体及性能研究

采用凝胶注模工艺制备了Ce0.9Gd0.1O2-δ（GDC）粉体,对其性能进行了TG-DSC、XRD、TEM和粒度等表征,分别与同等原料采用传统固相合成工艺制备的粉体,与不同原料同种凝胶注模工艺制备的粉体进行了性能比较。采用不同压力成型了坯体,在1350℃烧结得到瓷体,对粉体的烧结性能和瓷体的电导性能进行了表征。结果表明：采用凝胶注模工艺在600℃就能获得纯相GDC粉体,比固相反应合成GDC粉体温度降低400℃;相比以氧化物为原料合成的粉体,以硝酸盐为原料采用凝胶注模工艺合成的粉体有助于氧化钆在氧化铈晶格中的固溶;在1350℃烧结获得相对密度为96.5%瓷体,600℃电导率为0.0258S/cm,满足中温电解质材料对电导率的要求。     

Pb（WO4）0.9（MoO4）0.1晶体的生长及闪烁性能研究

以０．１ｍｏｌＭｏＯ３取代ＰｂＷＯ４中ＷＯ３生长Ｐｂ（ＷＯ４）０．９（ＭｏＯ４）０．１晶体。测试了晶体的密度、透射率和闪烁性能。克服了ＰｂＷＯ４晶体在生长中出现的开裂。生长出质量优良的Ｐｂ（ＷＯ４）０．９（ＭｏＯ４）０．１晶体。     

BaBiO_3/SrFe_(0.9)Sn_(0.1)O_(3–δ)厚膜NTCR的电性能研究

以SrFe0.9Sn0.1O3–δ为电阻相,BaBiO3为烧结助剂,在氧化铝基板上涂刷成膜,并采用固相法制备了NTC厚膜热敏电阻(NTCR)。借助XRD、SEM、阻温特性测试仪,研究了添加不同量BaBiO3样品的相组成、微观结构以及电性能。结果表明:所得NTC厚膜电阻呈明显的NTC热敏特性,且主要组成物相为钙钛矿结构的SrFe0.9Sn0.1O3–δ;厚膜表面颗粒均匀细小,尺寸在2~3μm范围内;随着BaBiO3含量的增加,其室温电阻R25从初始的4 000 k?降至372 k?,对应的B25/85值从4 378 K逐渐降低为3 113 K。     

La0.9Sr0.1MnO3/Si体系界面的电子显微学研究

本文利用透射电子显微术,研究了通过激光分子束外延方法在Si基体上生长的La0.9Sr0.1MnO3功能薄膜的显微结构特征及界面处的微区成分分布规律.结果表明,在Si基体上生长的La0.9Sr0.1MnO3薄膜由单相多晶体构成.这些多晶体颗粒以柱状结构生长,柱状晶垂直于界面并一直贯穿整个LSMO薄膜.La0.9Sr0.1MnO3薄膜具有正交点阵结构,其颗粒大小为10 nm～20 nm.在LSMO/Si的界面处发现了由化学反应引起的两个纳米尺度的非晶层.