Sm_2O_3掺杂的BaTiO_3陶瓷的PTCR效应

施主浓度与 PTCR效应的关系 ,一方面受各种杂质乃至助烧剂影响而变得复杂化 ;另一方面也被很多作者所忽视。然而 ,这一关系可以在一定程度上映射出 PTCR效应的本质。海望曾指出 ,在 Ba Ti O3材料中 ,晶界上过剩施主的堆集 ,能够形成晶界层中高浓度的表面受主态 ,从而使材料 PTCR效应迅速提高。尽管海望的表面受主态模型被广为接受 ,然而 ,我们研究了 Sm2 O3掺杂的 Ba Ti O3陶瓷中掺杂浓度与 PTCR效应的关系 ,结果表明 :随着稀土掺杂量的提高 ,材料的升阻比降低。采用其他稀土元素 ,也得到相同的结果。因此 ,PTCR效应应当来源于在铁电相变点 ,晶界层中电子陷阱中性钡缺位被激活俘获自由电子 ;过剩施主的增加只能增加材料的室温电阻率 ,而不能提高 PTCR效应     

双施主对受主补偿的BaTiO3系PTCR材料的影响

采用过剩施主二次掺杂法，研究双施主二次掺杂时两种施主相对比例不同对于BaTiO3材料性能的影响，发现过剩施主二次掺杂对受主杂质进行补偿比一次掺杂效果好，在相同掺杂量的情况下，可获得更大的PTC效应和更低的室温电阻率。采用Sb、Y过剩双施主对受主进行补偿，当双施主相对比例变化时，存在PTCR材料α30℃=0．4℃^-1的极大值。采用过剩双施主对受主进行补偿，可获得升阻比〉7，温度系数α30℃〉0．30℃^-1的PTCR材料，有效地降低原料成本。     

Y掺杂BaTO3中异常长大机理的TEM研究

BaTiO3是一种重要的电子陶瓷。经过少量Y掺杂的BaTiO3具有正的温度电阻系数（PTCR），可以用作热敏器件。经研究证实PTCR效应只出现在大晶粒中，但异常长大在BaTiO3基陶瓷中是一种常见的现象，而且异常长大的晶粒会抑制基体晶粒的生长。所以有必要对BaTiO3中异常长大方式进行研究，以获得均匀的晶粒尺度。Park等人认为BaTiO3以二维形核的方式长大，其长大速度受界面反应控制。本文通过高分辨透射电子显微镜对异常长大晶界进行研究，通过直接观察证实了上述长大机理。     

La和Y掺杂对BaTiO_3基PTC陶瓷性能的影响

采用低温固相反应法(800℃)合成了一系列纳米掺杂BaTiO3基PTC瓷粉。经XRD分析,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体。分别研究了La和Y双施主掺杂以及烧结条件对材料PTC性能的影响,实验表明,以La和Y进行双施主掺杂可使材料的室温电阻进一步降低,升阻比提高。通过合理地调整双施主的相对含量,优化烧结制度,制备出了室温电阻为14.25?,升阻比达3.7×104的PTCR材料。     

钛酸钡基陶瓷材料晶界掺杂与PTCR效应

“晶界掺杂”是一个全新的概念,它针对的是陶瓷晶界。在钛酸钡材料中,晶界掺杂能明显地改变ＰＴＣＲ效应。在晶界上,施主杂质同某些受主杂质一样,也可以明显提高材料的ＰＴＣＲ效应。通过晶界掺杂引入的Ｐｂ２＋则对ＰＴＣＲ效应有明显的损害。     

气相法对BaTiO3陶瓷扩渗Gd元素及其电性能研究

采用气相法对BaTiO3 陶瓷扩渗Gd元素 ,使BaTiO3 陶瓷的导电性发生了显著变化 ,其室温电阻率从 4 .0× 10 12 Ω·m下降为 2 .76× 10 3 Ω·m ,而且随着频率增大和温度升高 ,交流电导逐渐增大 ,BaTiO3 陶瓷的导电性更强。Gd扩渗后BaTiO3 陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化 ,呈现NTCR效应 ,而晶界电阻随着温度的变化 ,呈现PTCR效应 ,且晶界电阻远远大于晶粒电阻 ,说明该材料的PTCR效应是由晶界效应引起的。Gd扩渗使BaTiO3 陶瓷的介电常数显著降低 ,且随频率的增大而逐渐减小 ,介电常数随温度的变化呈PTC效应 ,并使BaTiO3 陶瓷的居里温度升高为 130 .6°C。     

施受主共掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响

通过传统的球磨工艺,分别以MnCO3、Co2O3为受主杂质,La2O3、Nb2O5、Bi2(SnO3)3为施主杂质对BaTiO3陶瓷进行掺杂。实验表明,BaTiO3陶瓷介电性能跟施主杂质与受主杂质的比例有关。当施主杂质与受主杂质的比例较大时,介电常数-温度(-εT)曲线趋于平缓,BaTiO3陶瓷呈强铁电弥散性,介电损耗-温度(tan-δT)曲线趋于平滑,介电损耗-频率(tan-δf)曲线呈松弛极化损耗特性。当施主杂质与受主杂质的比例较小时,-εT曲线出现较大的居里峰值,BaTiO3陶瓷呈普通铁电体的性质,tan-δT曲线也出现较大峰值,tan-δf曲线表现为电导损耗特征。BaTiO3陶瓷晶粒的"核-壳结构"模型能较好地解释这一现象。     

双施主掺杂对BaTiO_3基PTC陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5和Y2O3双施主一次掺杂对PTC BaTiO3陶瓷性能的影响。探讨了Nb2O5和Y2O3的作用机制,结果表明:Nb2O5主要是起施主作用;而Y2O3既可作为施主,又可起受主作用。添加适量的Y2O3,不仅可以降低电阻率,还可以提高升阻比。另外,还对改变施主掺杂顺序所产生的PTC效果进行了比较,发现施主二次掺杂的效果不如一次掺杂好。     

p型ZnO薄膜制备的研究进展

ZnO是一种性能优异的"低温蓝光工程"宽带隙Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,但因本征施主缺陷和施主杂质引起的自补偿效应等使ZnO很难有效地实现n型向p型导电的转变。为此,阐述了ZnO薄膜的p型掺杂机理,介绍了国内外研究者在抑制自补偿、提高受主掺杂元素固溶度及寻求合适的受主掺杂元素等方面p型ZnO薄膜的最新研究进展。研究表明:增加ZnO材料中N原子固溶度的各种办法如施主-受主共掺杂、超声雾化气相淀积及本征ZnO薄膜在NH3气氛下后退火等和选择IB族中的Ag为受主掺杂元素是实现ZnO薄膜p型导电的有效措施。期望通过本综述能为国内ZnO基器件应用的p型ZnO薄膜的制备提供新思路。     

掺杂Ag元素对溶胶–凝胶一步法制备BaTiO3基PTCR陶瓷性能的影响

为改善PTCR陶瓷材料的电学性能,采用AgNO3作为Ag掺杂原料,用溶胶–凝胶一步法合成了含Ag元素的BaTiO3基PTCR陶瓷,着重讨论了银含量对半导体陶瓷电学性能的影响规律.结果表明,适量的Ag掺杂对材料的室温电阻率(β)影响不大,并且还可以有效提高PTCR陶瓷的温度系数(αR)和耐电压(Vb).本实验中掺杂0.05%Ag(摩尔分数)时,获得的PTCR陶瓷性能较好:ρ≈28Ω@cm,α25＞16%℃-1,Vb＞180 V@mm-1.     

Bi2O3蒸汽掺杂的Ba1—xSixTiO3半导化陶瓷的PTCR效应

施主掺杂的钛酸钡陶瓷的ＰＴＣＲ效应来源于晶界上的钡空位。在Ｂｉ２Ｏ３蒸汽两次掺杂的样品中发现了大于８个量级的ＰＴＣＲ效应。在烧成过程中的Ｂｉ２Ｏ３蒸汽掺杂时，高氧分压下可以产生更高的钡空位浓度，因而样品具有更高的ＰＴＣＲ效应。     

碳酸锰和纳米钛酸钡的添加对钛酸钡陶瓷的影响

以钛酸丁酯和乙酸钡为起始原料,采用液相法制备了纳米钛酸钡。研究了纳米钛酸钡和碳酸锰的掺杂对普通亚微米级钛酸钡的形貌及介电性能的影响。结果表明,在普通钛酸钡中加入一定量的纳米钛酸钡可以促进晶粒的生长,同时提高陶瓷的介电常数。而在普通钛酸钡中加入一定量的碳酸锰则可以抑制晶粒的生长。但同时添加碳酸锰和纳米钛酸钡,碳酸锰对晶粒生长的抑制作用将居于主导地位,并且此时钛酸钡陶瓷的介电常数温度特性曲线与单独添加锰离子时的走势基本相同,室温附近的介电常数峰将由于钛酸钡陶瓷的细晶效应而弥散。     

晶界杂质和缺陷行为与BaTiO_3基陶瓷的PTCR效应

钛酸钡陶瓷中，高温下晶格失氧使晶粒内部氧匮乏。在氧化气氛中烧成，晶界则是富氧环境。缺陷或杂 质在晶界上进一步氧化，产生晶粒中并不存在的缺陷种类。杂质和缺陷在晶界上与晶粒内部有不同的行为。某些在 晶界上被氧化成高价态的缺陷和杂质，在晶粒中不能存在，而在晶界上以亚稳态形式存在。它们在铁电相变点跃迁 回低价稳态，产生电子陷阱，使材料电阻率迅速增大，形成ＰＴＣＲ效应。     

Mn(NO_3)_2掺杂BaTiO_3半导体材料特性

研究了用ＭｎＣＯ３粉末和Ｍｎ（ＮＯ３）２溶液两种掺杂方式引入受主Ｍｎ的ＢａＴｉＯ３半导体材料的宏观性能和显微结构。指出用Ｍｎ（ＮＯ３）２溶液二次掺杂能使Ｍｎ更均匀有效地富集在晶界,可提高材料的升阻比、温度系数和耐压强度,且对性能参数作用效率高,影响敏感,并有利于制取低阻的ＰＴＣＲ陶瓷材料。     

亚微米BaTiO_3 X7R MLC细晶陶瓷介质材料的介电性能研究

基于晶体化学、材料物理化学、电介质物理等基础理论,运用XRD、TEM、EDX、SEM等现代微观分析手段,对亚微米钛酸钡超细粉料制备技术以及高介高性能X7R MLC瓷料和高压高性能X7R MLC瓷料的介电性能进行了研究。     

施主掺杂对BaTiO3陶瓷性能的影响

研究了在BaTiO3陶瓷中添加不同浓度的施主杂质在H2气氛中烧结后的实验结果，对所得的结果进行了分析，结果表明：它们具有相近的平均晶粒直径，在大气中氧化后，仍然具有典型的U形电阻率-施主掺杂浓度曲线，这与传统理论不完全一致，文章就晶粒尺寸随氧分压的变化提出了新的见解。     

用颗粒表面改性技术制备掺锰Y-BaTiO_3PTCR陶瓷

颗粒表面改性技术的主要原理是通过一定的处理方法，在粉体颗粒上包裹一层欲掺杂元素的可溶性盐，并通过煅烧合成，制得颗粒表面改性的粉体。这种技术作为晶界控制的尝试，是一种具有重大意义的新的陶瓷粉体制备技术。用这种技术制备的掺锰Ｙ－ＢａＴｉ３ＰＴＣＲ陶瓷比用传统固相法制备出的同种ＰＴＣＲ陶瓷，性能更加优良     

喷雾造粒粉体对BaTiO3系PTCR半导体陶瓷性能的研究

研究了通过喷雾造粒制得的BaTiO3系PTCR热敏陶瓷粉体性能对生坯成型及瓷体物理、PTC效应、电学等性能的影响,与手工造粒粉体比较,由于喷雾造粒的粉体流动性好,表面活性大,粒度均匀,其成型性及烧结后瓷体PTCR效应、电学性能均有明显提高。