A位离子改性对BaBi_4Ti_4O_(15)陶瓷电学性能的影响

为了探究Nd~(3+)对BaBi_4Ti_4O_(15)(BBT)陶瓷A位不同元素进行取代所造成的结构以及介电性能的影响,文中采用传统固相法制备了Ba_(1-x)Nd_xBi_4Ti_4O_(15)(BNBT,其中x=0.05,0.10)陶瓷和BaBi_(4-x)Nd_xTi_4O_(15)(BBNT,其中x=0.05,0.10)陶瓷,采用X射线衍射分析仪(XRD)表征材料的相结构,利用HP4294A自动测试系统测试不同频率下的介电常数ε′和介电损耗tanδ随温度T (室温到500℃)的变化情况。通过修正的居里-外斯定律和洛伦兹经验公式,对Nd~(3+)取代BBT陶瓷的相变过程中产生的介电弛豫现象进行分析与表征。研究结果表明:通过A位改性可以有效改善BBT陶瓷的居里温度和弛豫程度,不同的Nd~(3+)掺杂量以及改性位置对BBT陶瓷结构和电学性能的影响不同,当Nd~(3+)取代BBT陶瓷的Ba2+位时,随着掺杂量的增加,BBT陶瓷的弛豫程度和弥散强度逐渐增强;当Nd~(3+)取代BBT陶瓷的Bi3+位时,BBT陶瓷的弛豫程度逐渐减弱。     

(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3陶瓷的介电性能

固相反应制备(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3(y=0.03;x=0.01,0.03,0.05)陶瓷.仅在x=0.05(BCTC5)时形成具有立方结构的单相固溶体.通过XRD、SEM、RS以及介电测试研究了(Ba1-yCey)(Ti1-x-y/4Cex)O3陶瓷的结构和介电性能.BCTC5显示不均匀晶粒组成,具有立方结构,Ce掺杂后主要以Ba位Ce~(3+)和Ti位Ce~(4+)存在.两性的Ce~(3+)/Ce~(4+)能在BaTiO_3(TC=125℃)居里点引发原位扩散相变.     

Ho/Er在BaTiO_3陶瓷中的固溶度和缺陷化学

采用混合氧化物方法制备(Ba_(1-x)Ho_x)(Ti_(1-x)Er_x)O_3(简称BHTE)陶瓷.通过X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和光致发光技术研究了BHTE陶瓷的晶体结构、固溶度和缺陷化学.结果表明:Ho~(3+)/Er~(3+)离子在BaTiO_3晶格中的固溶度仅为x=0.01,陶瓷为四方钙钛矿结构.x≥0.02时,有少量的Er_2O_3析出,并形成Ba_4Ho_2Ti_4O_(17)杂相.讨论了BHTE陶瓷的位占据、固溶形成和缺陷化学.     

(Ba,Eu)TiO_3细晶粒陶瓷制备中的影响因素

采用冷压陶瓷技术,分别在1 400℃和1 300℃制备了具有四方结构的(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3和(Ba_(1-x)Eu_x)Ti_(1-x/8)O_3陶瓷.应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究Eu含量、Ti空位缺陷和陶瓷化烧结温度的变化对制备(Ba,Eu)TiO_3细晶粒陶瓷的影响因素.结果表明:当x=0.05时,1 300℃制备的(Ba_(1-x)Eu_x)Ti_(1-x/8)O_3陶瓷细化到平均晶粒尺寸小于1μm,1 400℃制备的(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3陶瓷却畸变生长到5μm.而x=0.03时,(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3陶瓷仍能细化到1μm.说明较高的陶瓷化烧结温度并不是晶粒生长的主要原因,Ti空位的存在起到抑制晶粒生长的作用.x≥0.07时,(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3陶瓷为大于5μm的粗晶粒陶瓷,说明Eu含量的继续增加不能抑制晶粒生长.     

Bi_(1,7-X)Pb_(0.3)Sb_xSr_2Ca_2Cu_3O_(10)的制备及超导电性研究

本文采用差热分析研究了Bi_(1,7-x)Pb_(0.3)Sb_xSr_2Ca_2Cu_3O_(10)(x=0.05;0.10;0.15;0.20)系统的烧结工艺,研究了元素Sb的置换对该体系超导电性的影响,少量Sb的置换有利于110K相的快速生成,减少反应时间,同时,由于Sb~(3+)的离子半径小于Bi~(3+),置换量过大则会导致大量的杂相生成而降低体系的T_c.     

Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相反应法制备Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6陶瓷,研究部分Mg~(2+)离子取代Ba~(2+)离子对Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6陶瓷烧结特性、晶体结构、显微组织和微波介电性能的影响。采用XRD、SEM及矢量网络分析仪对其晶体结构、显微组织和微波介电性能进行表征。XRD结果显示样品主相为正交结构BaV_2O_6相。微波介电性能实验结果表明,随着烧结温度升高,样品ε_r和Q×f值均先增加后降低;部分Mg~(2+)离子取代Ba~(2+)离子能有效调节BaV_2O_6基陶瓷τf值。当500℃、5h烧结Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6时,具有最佳微波介电性能。     

K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)纳米粉体的复合聚合法制备及表征

为了探究烧结温度与柠檬酸添加量对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)(KBT)陶瓷结构及性能的影响,文中采用复合聚合法制备K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)(KBT)纳米粉体,对KBT纳米粉体进行了X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及会聚束电子衍射(CBED)等测试,以观察分析其形貌和结构;采用热重及热同步分析仪(TGA)以微商热重法(DTG)对凝胶的组分和热稳定性进行了分析.结果表明:在500℃以下时可通过复合聚合法制备纯的KBT纳米粉体,温度超过600℃时则会检测出第二相(Bi_2O_3);增大柠檬酸的添加量或提高烧结温度,都会增大KBT粉体的晶粒尺寸及其各向异性.     

(Ba_(0.94)La_(0.06))Ti_(0.985)O_3陶瓷的低温相变点的确定

为了对国产X射线衍射仪(XRD)进行低于室温的温度校正,采用冷压陶瓷技术制备了(Ba1-xLax)Ti1-x/4O3(x=0.06)(BL6T)陶瓷样品.BL6T陶瓷的铁电相变点(TC)由升温的介电温谱和降温的拉曼光谱技术确定.结果表明:BL6T具有一级相变特征,符合变温XRD校正要求.但BL6T显示热弛豫效应,采用两种技术确定的相变点分别发生在-3和-6℃,两者显示较小的热弛豫(3℃).     

CoFe_2O_4/Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3异质结磁电复合薄膜的制备与多铁性能

利用射频磁控溅射法在Pt(200)/TiO_2/SiO_2/Si衬底上沉积CoFe_2O_4/Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3异质结层状磁电复合薄膜(Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3作为底层,CoFe_2O_4作为顶层)。X射线衍射表明CoFe_2O_4/Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3异质结复合薄膜是多晶的,由钙钛矿Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3相和尖晶石Co Fe2O4相组成。场发射扫描电镜表明在CoFe_2O_4薄膜和Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3薄膜之间有明显的界面。复合薄膜的介电常数随频率的变化关系显示了介电色散。复合薄膜表现为良好的铁电性和铁磁性共存。另外,复合薄膜具有直接的磁电耦合效应,磁电电压系数αE先随着偏置磁场Hdc的增大而增大,当偏置磁场Hdc增加到5.6 k Oe,复合薄膜达到最大的磁电电压系数,其值αE=8.7 m V/(cm·Oe),然后随着偏置磁场Hdc的进一步增大,磁电电压系数αE反而减小。     

不同锆锡比对PLZST铁电陶瓷相变行为的影响

对不同锆锡比的Pb_(0.97)La_(0.02)(Zr_(0.12+x)Sn_(0.7-x)Ti_(0.18))O_3铁电陶瓷的铁电和相变行为进行了系统的研究,阐明了组成和温度对PLZST铁电陶瓷的相变效应的影响规律.研究结果表明:PLZST铁电陶瓷均呈现典型的铁电体电滞回线.随着温度的升高,PLZST12/70/18,PLZST52/30/18,PLZST62/20/18发生铁电-顺电相变,PLZST22/60/18,PLZST32/50/18,PLZST42/40/18为铁电-反铁电-顺电相变.     

SCNN无铅压电陶瓷的制备和特性研究

为制备高性能的无铅压电陶瓷,在传统工艺下,制备了Ca_xSr_(2-x)NaNb_5O_(15)陶瓷各组分的样品,研究了压电介电性能随组分的变化.结果表明:在x=0.14附近Ca_xSr_(2-x)NaNb_5O_(15)材料具有较好的压电和介电性能.该材料有2个相变点,一个接近280℃,另一个在-20℃附近,具有明显的介电弛豫现象.X射线衍射和Raman光谱实验表明该材料是四方钨青铜结构,Ca~(2+)替代Sr~(2+)引起了晶格畸变,从而导致物理性能的提高.电镜扫描照片显示瓷体致密.     

Influence of Ca_xSr_(1-x)(0≤x≤1) Substitution for Zn on Microwave Dielectric Properties of Li_2ZnTi_3O_8 Ceramic as Temperature Stable Materials

A temperature stable Li_2Zn_(0.95)(Sr_xCa_(1-x))_(0.05)Ti_3O_8 (0≤x≤1) ceramics were fabricated using a conventional solid-state route sintered at 1100 ℃ for 4 h.The XRD results indicate that the main phase Li_2ZnTi_3O_8 and secondary phase including Sr_xCa_(1-x)TiO_3 (0≤x≤1) solid solution and TiO_2 co-exist in composite and form a stable composite system when the (Ca_xSr_(1-x)) (0≤x≤1) substitutes for Zn of Li_2ZnTi_3O_(8 )ceramic.As x is increased from 0 to 1,the relative permittivity (ε_r) increases from 26.65 to 27.12,and the quality factor (Q×f) increases from 63 300 to 66 600 GHz.With the increased of x,the temperature coefficient of resonant frequency (τ_f) increases from 0.27 to 8.23 ppm/℃,and then decreases to 3.51 ppm/℃.On the whole,the Li_2Zn_(0.95)(Sr_xCa_(1-x))_(0.05)Ti_3O_8 (0≤x≤1) ceramics show excellent comprehensive properties of middle ε_r=25-27,higher Q×f ≥ 60000 GHz and τ_f ≤±8.5 ppm/℃.     

(Sr_(1-3x/2)La_x)TiO_3(x=0.2～0.5)陶瓷的显微组织结构及微波介电性能研究

通过固相反应法制备(Sr_(1-3x/2)La_x) TiO_3(x=0.2～0.5)复合体系微波介质陶瓷,并对其显微组织结构、晶体结构及微波介电性能进行研究。XRD结果表明(Sr_(1-3x/2)La_x) TiO_3系微波介质陶瓷为六方晶系钙钛矿结构。显微组织结构表明陶瓷的晶粒尺寸随着烧结温度的提高而增大,气孔呈现先减少后增多的趋势,并且陶瓷的晶界在高温过烧时出现晶界明显扩张的现象。介电性能结果表明陶瓷的密度、介电常数和品质因数均随烧结温度的提高先增大后减小,谐振频率温度系数和热膨胀系数则呈现与之相反的变化趋势,同时除密度在1 450℃下取得最值外其余各检测值均在1500℃下取得最值。在烧结温度为1 500℃时,(Sr_(0.55)La_(0.3)) TiO_3陶瓷具有致密的结构、清晰明显的晶界、气孔数量较少,平均晶粒尺寸为14.24μm,此时(Sr_(0.55)La_(0.3)) TiO_3陶瓷具有优良的介电性能:Q×f=8960.43GHz,ε_r=60.54,τ_f=16 ppm/℃。     

CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的制备及低温介电弛豫研究

利用传统的固相反应法在不同条件下制备CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)介电陶瓷,通过粉末XRD测试对其结构进行表征,以获得纯相CCTO陶瓷的合成条件.XRD结果表明,1 100℃/12 h烧结条件下制备的CCTO陶瓷结晶性好且为纯相;介电测试表明,样品在低温下存在介电弛豫,分析表明低温介电弛豫来源于晶粒的本征效应.     

0.6 Cax Sr1-x TiO3-0.4 LaAlO3(x=0.6～0.9)微波介电陶瓷的微观结构及介电性能研究

采用固相反应法制备0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)微波介质陶瓷,通过DSC确定了Ca_xSr_(1-x)TiO_3(x=0.6～0.9)和LaAlO_3的预烧温度,结果表明在1 150℃保温4 h可得到纯Ca_xSr_(1-x)TiO_3相,在1 250℃保温4 h可得到纯LaAlO_3相,将Ca_xSr_(1-x)TiO_3与LaAlO_3按化学计量式0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)称料并二次球磨,在1 400℃、1 450℃、1 500℃下进行煅烧。通过XRD、白光干涉仪和矢量网络分析仪研究了四组陶瓷样品的微观组织形貌和介电性能,其结果显示:当0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.90)时,烧结温度为1 450℃并保温4 h可以制备出烧结致密,结构均一的单相陶瓷样品,并展示出优异的介电性能;ε_r=40,Q×f=25 295 GHz,τ_f=16 ppm/℃。     

(1-x)Ca_5Zn_4(VO_4)_6-xCa_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相法制备(1-x)Ca5Zn4(VO4)6-xCa0.8Sr0.2TiO3(0.5≤x≤0.8)系陶瓷,并研究其烧结特性、晶相组成、显微组织和微波介电性能变化规律。用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析陶瓷的晶相组成和显微组织,采用闭腔法测量其微波介电性能。研究表明,随着Ca0.8Sr0.2TiO3含量增加,陶瓷的εr和τf值逐渐增大,而Q×f值逐渐减小。875℃/5h烧结0.3Ca5Zn4(VO4)6-0.7Ca0.8Sr0.2TiO3名义陶瓷具有最佳微波介电性能,即εr=13.5,Q×f=12 800GHz,τf=3ppm/℃。     

IONIC CONDUCTION MECHANISM IN Na_(5 x)YA1_xSi_(4-x)O_(12) SUPERIONIC CONDUCTORS

Na_(5 x)YAl_xSi_(4-x)O_(12) superionic conductors arerhombohedral R3c space group.Their structures arecharacterized by(Al_(x/4)Si_(1-x/4))O_4 tetrahedra linked toform puckered(Al_(3x)Si_(4-x))_4O_(35) rings parallel to thebasal plane of the hexagonal cell.These rings,separated by parts of sodium oxygen polyhedron,arestacked to form large rigid colums parallel to c axis.The columns are linked by[YO_6]octahedra to form athree-dimensional Framework with large channels betweenthe rings.Parts of Na ions located in the cores of thecolumns are movable.In terms of the conductionmechanism,the concentration of conducting Na~ ions wascarried out and compared with the experimental results.It was found that the theoretical values accord withthe experimental results.     

(Ba_(1-3x/2)Ce_xCa_(x/2))Ti_(1-x/4)O_3陶瓷的结构及介电性能研究

采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、电子顺磁共振(EPR)、扫描电子显微镜(SEM)和介电测试技术研究(Ba1-3x/2CexCax/2)Ti1-x/4O3陶瓷的结构及介电性能.结果表明:随掺杂量x增加,发生四方-立方结构转变,以45°附近两个分立的(002)/(200)衍射峰演变为单一对称的(200)衍射峰为标志;(Ba1-3x/2CexCax/2)Ti1-x/4O3陶瓷显示一级相变(FPT)的介电行为,具有较高的介电常数和低介电损耗(tanδ0.04).     

Pr_2(Co_(1-x)Mn_x)_(14)B和Pr_2(Fe_(1-x)Mn_x)_(14)B的结构和低温磁性

本文研究了Pr_2(Co_(1-x)Mn_x)_(14)B 和 Pr_2(Fe_(1-x)Mn_x)14B 化合物的晶体结构和低温内禀磁性.在 x≤0.5时,可以形成2-14-1四方晶体结构.当 x 分别大于0.3和0.2时,Pr_2(Co_(1-x)Mn_x)_(14)B 和 Pr_2(Fe_(1-x)Mn_x)_(14)B 的居里温度 T_c 和饱和磁化强度σ_s 急剧减小.这两种化合物块状样品在1.5 K 的内禀矫顽力分别达到16 kOe 和22 kOe.内禀矫顽力既随成分变化,也随温度改变.低温特大矫顽力来源于窄畴壁能的涨落.     

SrBi4-xLaxTi4O15陶瓷材料铁电、介电性能研究

按x=0.00,0.10,0.25,0.50,0.75和1.00,制备SrBi4-xLaxTi4O15的陶瓷样品.用X射线衍射对其微结构进行分析,并测量了铁电、介电性能.结果表明,La掺杂未改变SrBi4Ti4O15的晶体结构;随掺杂量的增加,样品的矫顽场(Ec)减小,剩余极化(2Pr)先增大,后减小;在x=0.25时,2Pr达到极大值24.2μC@cm-2,这时Ec=60.8 kV@cm-1适量La掺杂可提高SrBi4Ti4O15的铁电性能.SrBi4-xLaxTi4O15的相变温度Tc随x的增加逐渐降低,x=0.25时,Tc=451℃.