施主掺杂对(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷结构和性能的影响

采用常规固相法制备了(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷.研究了等摩尔量的Y,Nb分别施主掺杂或Y和Nb共掺时对压敏陶瓷结构和性能的影响.结果表明,在其他条件不变的情况下,当Y和Nb等量共掺时,(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷可获得较好的电性能V1mA=12.2V·mm-1,α=13.6,εr=2.8×105,tanδ=0.103.     

稀土和碱土离子共掺杂钛酸钡陶瓷的制备与介电性能表征

采用传统的水热合成法制备了La~(3+)/Ca~(2+)共掺的钛酸钡(BaTiO_3)粉体。XRD晶相分析表明,该粉体晶相结构单一,为立方相钙钛矿型晶体结构;TEM影像表明粉体颗粒呈现球形,直径为150~200 nm。以La~(3+)/Ca~(2+)共掺BaTiO_3基粉体为原料,加入适量的PVA溶液造粒,过筛后陈化,经压制烧结,制成陶瓷片。SEM形貌分析表明,适量的La~(3+)/Ca~(2+)掺杂有利于钛酸钡陶瓷的致密化烧结,并且能够改善其介电性能。电学性能测试结果表明,w(La3+):w(Ca2+)为1:1和3:1的BaTiO_3陶瓷能够达到EIA X7R要求。当w(La3+):w(Ca2+)为1:1时,得到了介电常数为3798,介质损耗为0.0189,绝缘电阻为2.7×1012Ω的高介电低损耗陶瓷体。     

Dy,Nd掺杂对（Sr，Ba，Ca）TiO3基压敏陶瓷性能的影响

采用常规固相反应法制备（Sr,Ba，Ca）TiO3基压敏陶瓷，在Mn作为受主掺杂元素，Nb^5＋离子取代Ti^4＋离子的前提下，用Dy^3＋或Nd^3＋离子取代Sr^2＋离子，并系统研究掺杂Dy或Nd对（Sr，Ba，Ca）TiO3基压敏陶瓷性能和结构的影响。结果表明：掺杂Dy或Nd可以制备出Ⅴ10mA=4．16-39．37V，α=2．45～3，23的压敏陶瓷。     

晶粒与晶界对BaTiO3基陶瓷PTC效应的协同调制研究

采用传统的固相法,制备了Y、Mn共掺杂的BaTiO_3陶瓷。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪分别对样品的物相、微观结构和化学组分进行表征,并测量了样品的电学参数。结果表明:Y掺杂能有效降低陶瓷的室温电阻,但过量的Y会在晶界处偏析,其与晶界上的Mn相互作用,削弱正温度系数(PTC)效应。通过晶粒和晶界的协同作用,可有效调控BaTiO_3陶瓷的PTC效应。     

复合施主掺杂对(Ba,Pb)TiO3系半导体陶瓷的影响

通过固相法制备了施主掺杂的(Ba,Pb)TiO3半导体陶瓷,研究了掺杂对(Ba,Pb)TiO3陶瓷的物理性能、显微结构、电畴结构及半导化机理的影响.结果表明,掺加一定量的施主Sb3 ,Nb5 及复合施主(Sb3 ,Nb5 )均可以实现陶瓷的半导化,而且杂质种类的不同材料的显微结构、电畴结构及半导化机理也存在显著的差别,复合施主掺杂可以进一步降低材料的室温电阻率,并且制得结构致密、高耐压值的(Ba,Pb)TiO3陶瓷.结合不同施主掺杂对显微结构、电畴结构的影响及缺陷化学理论,对(Ba,Pb)TiO3陶瓷的半导化机理给出了定性的解释.     

La~(3+)掺杂TiO_2粉体的化学沉淀法制备条件优化

采用化学沉淀法制备La~(3+)掺杂TiO_2粉体,并用正交实验方法对制备工艺进行优化,通过SEM、XRD、XPS和UV-Vis对TiO_2粉体的形貌、结构、光吸收性能进行了表征。结果表明:煅烧温度和La~(3+)掺杂量对TiO_2粉体光吸收性能具有显著影响;不同煅烧温度得到的La~(3+)掺杂TiO_2均以锐钛矿结构为主;升高煅烧温度可以增强La~(3+)掺杂TiO_2在紫外光波段的吸光强度;La~(3+)掺杂可以改善TiO_2粉体的团聚,减小TiO_2的禁带宽度,同时导致TiO_2表面吸附一定数量的羟基。最优的制备条件为:煅烧温度800℃,La~(3+)掺杂量0.6%(摩尔分数),反应温度为90℃,反应液pH值为8,此条件下获得的TiO_2粉体可见光性能最优。     

Y~(3+)掺杂纳米TiO_2粉体的表征及光催化性能研究(英文)

采用溶胶-凝胶法制备了Y~(3+)掺杂TiO_2纳米粉体.通过FT-IR、SEM、XRD 以及UV-Vis等表征手段,系统地探讨了Y~(3+)掺杂量对掺杂粉体的表面结构、相组成及光学性能的影响.研究结果表明,Y~(3+)离子的掺杂能有效抑制TiO_2的相转变(由锐钛矿转变为金红石)与提高比表面积.同时Y~(3+)离子的掺杂也使制备粉体的能带带隙变宽,形成了较大的氧化还原电势.在紫外光辐照下,Y~(3+)掺杂纳米TiO_2粉体对甲基橙的催化降解表现出较好的催化性能:当pH为3、3.0 mol% Y~(3+)的TiO_2纳米粉体的用量为0.8 g/L时,甲基橙的降解率为49.4%.     

稀土增强Al2O3掺杂钼基复合粉体的制备

采用溶胶-凝胶法制备了稀土掺杂Al2O3增强钼基复合材料的粉体,研究了在La2O3与Al2O3在不同掺杂量对粉体的影响。结果表明:采用溶胶凝胶法制得La2O3/Al2O3/Mo混合粉体的平均粒径为1～2μm。Al2O3对粉体的均匀性、颗粒分布、粒径大小有一定的影响,Al2O3添加量的增加对粉体的团聚有分散作用。当Al2O3含量为15vol%、La2O3添加量小于2.5%时,La2O3对粉体粒径无明显细化作用。     

Pr,Mn改性BaTiO_3陶瓷的制备及其PTC特性

采用溶胶凝胶法制备了Pr,Mn掺杂的BaTiO3陶瓷,并对其进行了Pr,Mn气相扩渗。研究结果表明,Mn掺杂能提高BaTiO3陶瓷的室温电阻率至1015Ω·m,但再经Pr扩渗后降至107Ω·m,经Pr-Mn共渗后降至2.01Ω·m。Pr掺杂能降低BaTiO3陶瓷的室温电阻率至105Ω·m,再经Mn扩渗后,室温电阻率变化不大,但经Pr-Mn共渗后室温电阻率显著降低,达到2.04Ω·m。Pr气相扩渗能显著降低电阻率,而Mn的加入有利于改善PTC特性。经Pr扩渗的Mn掺杂BaTiO3陶瓷在350℃后有明显的NTC效应,升阻比高达106;经Mn扩渗的Pr掺杂BaTiO3陶瓷在370℃附近出现突降点,电阻率降至0.1Ω·m,升阻比约为105。XRD分析表明,Pr,Mn掺杂或扩渗都没有改变BaTiO3陶瓷的物相结构。XPS分析表明,在气相扩渗过程中,C和Pr元素都进入了陶瓷体,并主要分布于晶界或者陶瓷的气孔中,导致了改性BaTiO3陶瓷电阻率的明显下降和NTC效应的产生。气相扩渗对掺杂后的陶瓷有减小结合能的活化作用,而对纯BaTiO3陶瓷有增强稳定性的作用。     

溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成K_xNa_(1-x)NbO_3纳米粉体及陶瓷:介电和压电性能（英文）

室温下用溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成平均尺寸约50 nm的仿立方体结构K_(x )Na_(1-x )Nb O_3纳米粉体并制备成陶瓷,对陶瓷进行相结构、显微组织以及电性能的表征。XRD结果表明,K_(x )Na_(1-x )NbO_3陶瓷为纯的钙钛矿结构,且K_(0.5)Na_(0.5)Nb O_3陶瓷具有正交相和单斜相的混合相结构。SEM结果表明,所有陶瓷样品均为孪晶分布,且孪晶分布中小晶粒数随K~+含量的增加而减少。在室温下,晶粒尺寸均匀且具有最大密度的K_(0.5)Na_(0.5)Nb O_3陶瓷具有较优异的电性能:ε_r=467.40,tanδ=0.020,d_(33)=128 pC/N,k_p=0.32。K_(0.5)Na_(0.5)Nb O_3陶瓷的优良电性能说明溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成的K_(0.50)Na_(0.50)Nb O_3粉体性能较好,且制备的陶瓷满足无铅压电材料应用。     

高阻相对La2／3Ca1／3MnO3低场磁电阻效应的影响

实验研究了La2／3Ca1/3MnO3系统晶界上掺杂(YSZ)对其输运性能和磁电阻效应(MR)的影响。样品是由溶胶．凝胶法制成的。通过对样品的电输运特性的测量表明,在掺杂量(x)低于2％时,掺杂引起电阻的增大并降低了金属．绝缘体转变温度;当掺杂量高于2％时电阻逐渐减小,且转变温度增加。而低场磁电阻效应随掺杂量增加,在x=1％时达到最大。     

氟化钙掺杂对钛酸锶钡陶瓷结构和介电性能的影响

研究了Ca F2掺杂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4Ti O3,BSTO)陶瓷的结构和介电性能的影响。采用传统烧结工艺制备了Ca F2掺杂的BSTO陶瓷,对其晶体结构、微观形貌和介电性能进行了研究。XRD结果显示,Ca F2掺杂BSTO陶瓷为钙钛矿结构,当掺杂量≥3%(质量分数)时,基体中出现第二相Ba Ca Ti O4。添加少量Ca F2(0.5%)可明显减小晶粒尺寸,随掺杂量继续增加,晶粒尺寸变化不明显。Ca F2掺杂降低了BSTO陶瓷的介电常数和介电可调性,减小了其介电损耗,提高了材料的综合使用性能。     

La2O3添加剂对BST陶瓷介电性能的影响

钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3)优异的介电性能使其在微波可调器件的应用中成为热门材料.以BaCO3,SrCO3和TiO2为原料,采用传统的固相合成方法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3粉体,以La2O3为添加剂在1400℃烧结成钛酸锶钡陶瓷.分析了La2O3添加剂对陶瓷的微观形貌、相组成以及介电性能的影响.XRD分析表明La2O3能完全固溶到钛酸锶钡晶格中.掺杂后的陶瓷晶粒尺寸明显降低.掺杂了La2O3的钛酸锶钡的介电可调性有所增高.     

Ba2+掺杂钛酸锶铋铁电陶瓷及其介电行为研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法,制备了Srl-xBaxBi4Ti4O15(SBBT)粉体,并利用该粉体在1060℃～1120℃之间烧结得到了不同组分的SBBT铁电陶瓷.随着Ba2+掺杂量的增加,SBBT陶瓷的烧结温度逐渐降低,晶粒尺寸逐渐增大,SrBi4Ti4O15(SBTi)的晶粒大小约为2μm～3μm,厚度为1μm;而BaBi4Ti4O15(BBTi)的晶粒大小约为8μm～10μm,厚度为2.5μm.且晶粒明显呈板状结构.Ba2+掺杂SBTi陶瓷不仅引起其晶粒尺度及形貌上的变化,而且还对其介电性能产生较大的影响.随着Ba2+掺杂量的增加,SBBT陶瓷的介电常数先增大后减小,介电损耗先减小后增大,当Ba2+掺杂量为50%时,将出现极值点.同时,频率的增加使得介电常数逐渐减小而损耗逐渐增大,在频率为1kHz,Ba2+掺杂量为50%,介电常数和介电损耗分别出现极大值(290)和极小值(0.5%).     

掺Nb浓度对溶胶凝胶法制备TiO_2薄膜透明导电性的影响（英文）

采用溶胶凝胶(sol-gel)法制备出不同Nb掺杂浓度的Nb:TiO_2薄膜,再经过后续H2退火提高结晶性能。用X射线衍射(XRD),X射线光电子谱(XPS),扫描电子显微镜(SEM),霍尔仪和紫外可见分光光度计检测分析样品的形貌和性能,其中包括结晶性能、元素价态、电学性能和透过率。结果显示,掺Nb的TiO_2薄膜的导电率随Nb浓度的增加而降低,当掺Nb浓度为8%时,样品具有最优异的性能,其方块电阻可以达到约4.2×104?/□,透过率高达70%左右。     

CuO掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的研究

用传统固相反应法在不同温度下烧结制备了不同含量CuO掺杂的0.45(Ba0.7Ca0.3)TiO3-0.55Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BCZT45)无铅压电陶瓷,研究了CuO掺杂对BCZT45陶瓷微观形貌、相结构、介电和压电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明所有陶瓷均形成了钙钛矿结构,Cu2+固溶进入BCZT45晶格,Cu2+部分取代Ti4+引起晶格畸变。加入CuO改善了BCZT45陶瓷的烧结性能,降低了烧结温度,使陶瓷在1350℃即可烧结,提高了陶瓷密度。随着CuO含量的增加,陶瓷的介温曲线向低温方向移动。掺杂少量CuO后,BCZT45陶瓷的压电常数增大,随着CuO掺杂量的增加又急剧降低。掺杂CuO含量为0.25mol%的BCZT45陶瓷具有最好的电学性能:压电常数d33=340pC/N,室温介电常数εr=3147,介电损耗tanδ=0.025。     

室温球磨固相法制备镧掺杂纳米二氧化锡及其性能研究

以SnCl2.2H2O、C2H2O4.2H2O和La(NO3)3.6H2O为主要原料,采用室温球磨固相法制备La3+掺杂纳米SnO2。利用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外分光光度计等分析方法,研究了掺杂量、焙烧温度对粉体粒径、吸收率的影响。结果表明,La3+的掺杂抑制SnO2晶粒的长大,并且随其含量的增加,抑制SnO2长大的效果更明显;La3+的掺杂明显降低了粉体对紫外光的反射能力,增加了粉体对紫外光的吸收能力;在焙烧温度为700℃、La3+掺杂量为2wt%时,得到了对紫外光吸收率最好的粉体。     

颗粒尺寸对多晶La2／3Ca1／3Mn1-xCuxO3低场磁电阻的影响

采用溶胶-凝胶法制备了不同颗粒尺寸的La2/3Ca1/33Mn1-xCuxO3(x=0.04)系列试样。X射线衍射实验说明Cu掺杂和不同温度烧结没有改变晶体的结构。电阻-温度实验曲线表明，随颗粒尺寸的减少，半导体-金属转变温度（Tp）向低温方向移动。磁电阻曲线显示，随颗粒尺寸的减少，与颗粒晶界有关的磁电阻在25K恒温、0.4T低场下由25%增加到了51%。实验结果表明，在La2/3Ca1/3MnO3中少量Cu掺杂和小颗粒尺寸可以实质性地提高与颗粒晶界有关的低场磁电阻效应。     

掺杂对Na0.5Bi0.5TiO3基无铅压电陶瓷弛豫性的影响

对(Na0.5Bi0.5)TiO3-BaTiO3(NBBT)二元系压电陶瓷在准同型相界附近进行不同量的La,Mn掺杂,通过XRD、电学性能测试等,研究了掺杂对陶瓷微观结构及介电性能的影响.结果表明,La,Mn掺杂后,相变的弥散程度增大,体系的弛豫性增强.铁电体的弛豫性与基体内极性微区的有序度及尺寸、数量密切相关,对NBBT这种A位复合体系而言,La离子的介入在一定程度上引起电荷不平衡,促使微区长大;但是由于La的分隔作用,A位与B位的耦合作用大大减弱,体系整体有序度降低,弛豫性增强.Mn离子的B位掺杂有助于建立新的(AA')(BB')O3复合体系,因此也影响体系的弛豫性.     

Fe_2O_3掺杂对TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷显微结构和电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备得到了掺杂不同含量Fe_2O_3(0 mol%~0.1 mol%)的TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷,并研究了Fe_2O_3添加量对TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷组成和结构的影响。实验结果表明,掺杂的Fe_2O_3可以进入Ti O2晶格中,且在样品中没有观察到第二相。电流-电压(I-V)特性曲线测试表明,TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷非线性系数随着Fe_2O_3掺杂量的增加略微下降,从3.9下降到3.6;压敏电压随着Fe_2O_3掺杂量的增加而增大,从23 V/mm增大到229 V/mm。