双施主掺杂对PTC陶瓷性能的影响

为了提高PTC陶瓷整体性能,本文用正交法对高温PTC进行了双施主Nb2O5和La2O3掺杂配比的实验,优选了配方,其中La2O3的摩尔分数应该控制在0.0006～0.0008之间,Nb2O5控制在0.0005～0.0007之间较好。同时研究了双施主掺杂与单施主掺杂分别对高居里点PTC陶瓷性能的影响。     

掺杂三氧化二锑的钛酸铋钠钾陶瓷的显微结构和电学性能

采用固相合成工艺制备了（1–x）[0.82Bi0.5Na0.5TiO3–0.18Bi0.5K0.5TiO3]–xSb2O3（BNKT–xSb）压电陶瓷,研究了Sb2O3掺杂对BNKT陶瓷的显微结构和电学性能的影响规律。研究表明：Sb2O3掺杂量x小于0.020时,不改变基体的钙钛矿结构,且Sb具有可变化合价,能形成＂施主＂和＂受主＂2种掺杂而起到＂软化＂或＂硬化＂的作用。当Sb2O3掺杂量x≤0.005时,其压电系数d33随Sb2O3掺杂量的增加而增大,此时Sb2O3表现出了＂软化＂的特征;当Sb2O3掺杂量x〉0.005时,d33降低,从而又表现出了＂硬化＂的特性;当Sb2O3掺杂≥0.010时,诱使陶瓷室温下反铁电微畴的形成,导致铁电性和压电性的骤减。     

溶胶-凝胶法制备(Ti1-xNbx)O2氧化物的物相及厚膜氧敏响应特性

研究了不同方式形成的TiO2 施主掺杂复合氧化物的气敏特性。结果表明 :用Nb2 O5对TiO2 进行施主掺杂 ,在Nb摩尔分数较小时 ,复合氧化物中极易出现非金红石结构的物相。TiO2 金红石结构物相中施主掺杂浓度很难提高。以氢氧化铌 [Nb(OH) 5] ,钛丁醇 [Ti·(OC4 H9) 4]为先驱体 ,采用溶胶凝胶法形成的TiO2 施主掺杂复合氧化物 ,当Nb摩尔分数 <0 .5 % ,可以得到理想单一金红石结构的物相 ,明显地提高了TiO2 物相的施主浓度。在 30 0～ 60 0℃的温度范围呈现出 5 0 0～ 80ms的响应速度。所制得厚膜空 /燃比传感器最大的加热功率仅在 10W左右 ,在 40s内就可以进入工作状态     

Sb2O3掺杂对ZnO压敏陶瓷晶界特性和电性能的影响

制备了掺有Sb2O3不同掺杂量ZnO压敏陶瓷样品,采用扫描电镜对样品进行显微结构分析,研究了Sb2O3掺杂浓度对ZnO压缩电阻显微结构和性能的影响,测量了样品的电性能,由样品C－V特性的测量计算出晶界参数,并由此讨论了陶瓷性能与晶界特性的相关性。研究发现,在ZnO压敏陶瓷样品中掺杂适量的Sb2O3可以提高ZnO压敏陶瓷样品的非线性性能,但当Sb2O3的摩尔分数超过0．088％时,电性能反而优化,这是因为Sb2O3掺杂浓度不同会引起晶界势垒高度、施主浓度与陷阱密度的变化,因此Sb2O3掺杂量要控制在适当的范围内。     

Nb_2O_5掺杂方式对BaTiO_3基无铅PTCR陶瓷性能的影响

采用固相法制备了BaTiO3基无铅PTCR陶瓷,通过加入Na0.5Bi0.5TiO3作为移峰剂来提高居里点,同时采用不同方式引入施主掺杂剂Nb2O5来降低室温电阻率。对陶瓷的XRD物相分析、SEM微观形貌分析和PTCR性能测试,结果表明引入Nb2O5方式会对BaTiO3基陶瓷的晶胞参数、微观形貌和室温电阻率产生很大影响。随着Nb2O5摩尔浓度的增加,室温电阻率先迅速减小,然后逐渐增大,而且当Nb2O5摩尔含量为0.2mol%时,室温电阻率最小。掺入0.2mol%Nb2O5和3.0mol%Na0.5Bi0.5TiO3时,BaTiO3基陶瓷的室温电阻率为3830Ω.cm,Tc为142℃,PTC突跳幅度为3个数量级。     

Al3+,Si4+对施主、受主掺杂高居里点BaTiO3基PTCR材料性能的影响

固相法合成 (Ba0 .6 Pb0 .4 )TiO3,固定外加TiO2 量 ,研究了Al3 、Si4 对施主Nb5 掺杂居里点Tc >3 2 0℃的 (Ba,Pb)TiO3材料室温电阻率的影响以及对施主Nb5 、受主Mn2 共掺时材料PTC效应等性能的影响。结果表明 ,添加物不影响材料基体的晶体结构 ,Al3 、Si4 可促进材料的烧结 ,适量的Al3 、Si4 可改善施受主掺杂的高居里点BaTiO3基PTCR陶瓷材料的性能     

施主掺杂BT-BNT陶瓷的制备及其PTC性能研究

采用溶胶凝胶法及固相法制备了A位和B位施主掺杂的(1-x)Bj0.5Na0.5TiO3-xBaTiO3(BT-BNT)陶瓷,对其介电和阻温特征进行了研究.结果表明,当BNT含量由5mol%增至40mol%时,陶瓷的居里温度由144℃逐渐增高至185℃.A位施主掺杂陶瓷表现出V型PTC特性.B位施主掺杂样品具有典型的PTC特性.当BNT加入量为5mol%、Nb205的掺入量为0.15mol%时,陶瓷的升阻比达到316.     

掺杂对钛酸锶压敏陶瓷性能的影响

研究了施主掺杂和受主掺杂对SrTiO3压敏陶瓷材料微观结构和电性能的作用。研究结果表明，La、Nb进行双施主掺杂时按一定比例能获得较低的压敏电压；以La进行单施主掺杂，含量为1．2mol％时，压敏电压最低。双施主掺杂的压敏电压要高于单施主的电压。以CuO进行受主掺杂的效果要好于以MnCO3进行受主掺杂的效果。     

锑掺杂PZSN压电陶瓷烧结工艺的研究

为制备大功率低损耗压电陶瓷材料，对改性锆钛酸铅压电陶瓷Pb0.9Ba0.05Sr0.05（Zn1／3Nb2／3）0.06（Sn1/3Nb2/3）0.05Ti0.44Zr0.44O3＋0．5％Mn（NO3）2（质量分数，下同）＋x％Sb2O3的烧结工艺进行比较研究，结果表明体系优化结工艺为以300℃／h的升温速率，在1250℃处保温3h，此时对0．1％～0．4％（质量分数）的Sb2O3掺杂，均可制备出综合性能优良的压电陶瓷。当掺杂量为0．1％（质量分数）时，其tanδ，Qm，Kp，d33和ε4分别为0．47％，2251，0.538，336pC／N和1897，可满足大功率应用的要求。     

稀土掺杂Al_2TiO_5–TiO_2–SiO_2多相泡沫陶瓷的制备与性能

用有机先驱体浸渍法制备了CeO2和Er2O3等稀土掺杂的Al2TiO5–TiO2–SiO2多相泡沫陶瓷。研究了CeO2和Er2O3等稀土掺杂对Al2TiO5–TiO2–SiO2多相泡沫陶瓷力学性能的影响。结果表明:CeO2和Er2O3掺杂可以显著增强Al2TiO5–TiO2–SiO2多相泡沫陶瓷的抗弯强度,在1250℃,以质量分数为0.5?O2 0.5%Er2O3掺杂,陶瓷样品的抗弯强度最佳,达到177.4MPa;在50～1000℃,热膨胀系数为5.2×10–6/℃,显气孔率超过76%。     

湿化学共沉淀法制备Sb掺杂SnO2粉体导电机理研究

采用化学共沉淀法,以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,制备了Sb掺杂SnO2（ATO）微晶粉体。电导率、XPS测试表明：Sb掺杂量、煅烧温度对Sb在SnO2晶粒中的分布、Sb价态的存在形式、电导率的变化有较大的影响。Sb掺杂SnO2（ATO）的导电机理由有效施主Sb^5＋和有效氧空位共同控制。当低摩尔分数（小于12％）掺杂或低温煅烧（小于500℃）时,Sb^3＋→SbSb^5＋,Sb^3＋／Sb^5＋〉1,Sb^5＋逐渐占主导地位,ATO的导电载流子浓度主要由有效施主Sb^5＋提供;当高摩尔分数（大于12％）掺杂或高温煅烧（大于500℃）时,Sb^5＋→Sb^3＋,Sb^5＋／Sb^3＋≤1,Sb^3＋逐渐占主导地位,ATO的导电载流子浓度主要由有效氧空位提供。     

CeO2、Sb2O3掺杂(Na0.88K0.12)0.5Bi0.5TiO3无铅陶瓷的压电性能研究

采用传统陶瓷的制备方法制备了CeO2(0～1.0wt%)和Sb2O3(0～0.6wt%)掺杂的(Na0.88K0.12)0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷。运用XRD技术研究了样品的晶体结构,测试并分析了样品的介电、压电性能以及谐振频率温度系数。结果表明:所有组成均呈三方结构的钙钛矿型固溶体特征。在适当掺杂剂用量范围内,压电陶瓷的压电常数、介电常数和介电损耗升高,而平面机电耦合系数降低。CeO2和Sb2O3掺杂均改善了(Na0.88K0.12)0.5Bi0.5TiO3压电陶瓷频率温度稳定性。     

Sb3+掺杂Li0.02(Na0.53K0.48)0.98Nb0.8Ta0.2O3无铅压电陶瓷的电学性能

用传统的固相反应烧结法制备了Li0.02(Na0.53K0.48)0.98 Nb0.8Ta0.2O3-xSb2O3(LNKNT-xSb2O3)无铅压电陶瓷,研究了Sb3+掺杂对陶瓷晶体结构、显微结构及压电性能的影响.研究结果表明,Sb3+掺杂LNKNT陶瓷属于明显的“软性”掺杂,少量掺杂Sb3+能显著提高陶瓷的烧结及压电性能.当烧结温度为1100℃,掺杂量为2wt％时,LNKNT-0.02Sb陶瓷达到最好的压电性能:d33=193 pC/N,KP=49.5％,εr=779,Pr=16μC/cm2,应变达到2.3％,但机械品质因数QM从110.97降低到了85,介电损耗tanδ从1.66％增加到了2.01％.     

Mn2+、Nb5+共掺BaTiO3陶瓷的制备及压电性能的研究

本文采用改进的固相反应法,制备了施主杂质Nb5 和受主杂质Mn2 共掺的BaTiO3陶瓷。按不同Nb5 、Mn2 的掺杂量,分别在1180℃、1210℃、1250℃、1280℃温度下煅烧。实验结果表明:当烧结温度为1250℃、掺杂量为0.05mol%时,制得的试样性能较好。     

TiO2陶瓷的复合功能特性

本文研究了Ｎｂ２Ｏ５和Ｓｂ２Ｏ３施主掺杂对ＴｉＯ２瓷的半导化和电容－压敏复合功能特性的影响，施主掺杂的最佳量是０．５ｍｏｌ％。结果表明，Ｎｂ２Ｏ５掺杂能较大的降低ＴｉＯ２瓷的电阻率和提高其介电常数。掺杂Ｎｂ２Ｏ５和Ｓｂ２Ｏ３的ＴｉＯ２瓷，均呈现优异的电压－电流的非线性关系，具有较低的初始电压，低的泄漏电流和较大和非线性系数。     

稀土掺杂Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷的制备与性能

用有机先驱体浸渍法制备了CeO2和Er2O3等稀土掺杂的Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷.研究了CeO2和Er2O3等稀土掺杂对Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷力学性能的影响.结果表明:CeO2和Er2O3掺杂可以显著增强Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷的抗弯强度,在1 250℃,以质量分数为0.5?O2 0.5%Er2O3掺杂,陶瓷样品的抗弯强度最佳,达到177.4MPa;在50～1 000 ℃,热膨胀系数为5.2×10-6/℃,显气孔率超过76%.     

Sb2O5和Bi2O3添加剂对Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷结构、形貌和性能的影响

研究了Sb2O5和Bi2O3添加剂对Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷材料的结构、形貌和介电性能的影响.结果表明:当Sb2O5和Bi2O3的质量分数较少(＜2.5%)时,不会影响Ag(Nb1-xTax)O3的钙钛矿结构,但能促进其烧结,使所得陶瓷样品更均匀致密.添加适量的Sb2O5和Bi2O3均可使Ag(Nb1-xTax)O3的介电常数(ε)增大,介电损耗(tgδ)减小,介电性能的温度稳定性得到改善.Bi2O3较Sb2O5对降低Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷损耗及改善温度稳定性的效果更佳.     

中温烧结PSBN系统铁电陶瓷结构和性能的研究

本文研究了中温烧结PbO-SrO-BaO-Nb2O5(PSBN)系统铁电陶瓷介电性能.通过XRD分析确定了主晶相为具有钨青铜结构的Pb0.7Ba0.3Nb2O6(PBN)、Ba0.27Sr0.75Nb2O5.78(BSN);分析了添加剂MnCO3、TiO2、Fe2O3、(MgCO3)4.Mg(OH)2.5H2O对PSBN系统铁电陶瓷介电性能的影响.由于这些添加剂的作用使该系统铁电陶瓷介电系数提高,居里区拓宽并向低温方向移动,绝缘电阻提高,损耗降低,制得高介(ε=4300±200)X7R瓷料.     

V2O5掺杂ZnO-Bi2O3-CO2O3-MnCO3-TiO2低压压敏陶瓷的微结构和电性能

采用固相反应法制备V2O5掺杂的ZnO–Bi2O3–Co2O3–MnCO3–TiO2（ZBCMT）低压压敏陶瓷。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、压敏电阻直流参数仪和阻抗分析仪研究了V2O5掺杂对ZBCMT陶瓷微结构、压敏性能、电场强度–电流密度特性和介电性能的影响。结果表明：掺摩尔分数为0.010%的V2O5时,ZBC...     

Nb2O5掺杂ZnO超高致密度陶瓷靶材的制备

采用传统的固相烧结技术制备了Nb2 O5掺杂ZnO陶瓷靶材,研究了不同烧结温度、Nb2 O5掺杂量对NZO靶材的电学性能、相对密度、抗弯强度的影响.结果表明:当烧结温度1200℃,Nb2 O5的掺杂量为0.4wt%时,其综合性能最佳,此时靶材电阻率为0.189Ω·cm,相对密度为99.46%,抗弯强度141.74 MPa.