粒度对CaO-B_2O_3-SiO_2系LTCC材料性能的影响

用行星球磨机把相同原料球磨不同时间后,制得了不同粒度的CaO-B2O3-SiO2系用于制造LTCC的粉体材料;采用统一的固相烧结陶瓷工艺过程把LTCC粉体材料制备成陶瓷;研究了粉体粒度对瓷体晶相组成、微观形貌及析晶温度等物理性能的影响。结果表明,粉体粒度减小有助于烧结,但粒度过小会使液相在烧结过程中过早出现并包裹住未及排出的气体,从而导致瓷体结构不致密。最终确定球磨时间为7h,中位径为1.29μm,比表面积为7.344m2/g的粉体有较好的综合性能,用其制得的LTCC εr为6.053,tanδ为2.33。     

Bi_2O_3过量对熔盐法制备Bi_4Ti_3O_(12)粉体的影响

以NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的Bi4Ti3O12粉体,研究了w(Bi2O3过量)对粉体的影响,优化了制备Bi4Ti3O12粉体的工艺参数。结果表明:w(Bi2O3过量)为7.5%,1100℃烧结2h所得到的Bi4Ti3O12粉体微观形貌最佳,并探讨了Bi4Ti3O12粉体在熔盐中的生长机理。     

叠烧对ZnO压敏电阻中Bi_2O_3挥发的控制

采用高能球磨法制备ZnO压敏电阻混合粉体。用XRD、SEM对其形貌和微观结构进行了表征。研究了叠烧烧结时,不同位置ZnO压敏电阻中Bi2O3的挥发情况及对其电性能的影响。结果表明:中心位置处ZnO压敏电阻的非线性系数为31,较表层提高100%;其漏电流为6.0μA,电位梯度为345V/mm。Bi2O3的挥发,呈现从中心到表层逐步加剧的趋势。     

Yb_2O_3/CoSb_3的机械合金化制备

以Co、Sb、Yb粉体为原料,采用机械合金化(MA)和热压烧结法(HIP)制备Yb2O3/CoSb3复合热电材料,并测试了该体系的电输运性质和热扩散系数。结果表明:球磨40 h后,Co、Sb发生合金化生成了CoSb3和CoSb2化合物相;球磨后的粉末在高纯Ar气氛(体积分数>99.99%)保护下经过50 MPa压强、530℃温度下热压烧结(HIP)2 h后合金内部主要由CoSb3相组成,同时合金内部有大量Yb2O3氧化物弥散掺杂,Yb2O3/CoSb3体系电阻率和热扩散系数随温度升高而降低。     

低温常压烧成工艺制备Al2O3-SiC复相材料

将6H-SiC和α-Al2O3以质量比7:3混合,添加质量分数0~10%的MgO-CaO作为烧结助剂,球磨后的粉体压制成生坯,在1 200℃预氧化1 h后在氢气氛下常压烧结1 h制备Al2O3-SiC复相材料。研究了烧成温度和MgO-CaO含量对该复相材料烧结性能和相组成的影响。结果表明:1 500℃下,随着烧结助剂含量的增加,烧结致密性明显提高,当烧结助剂质量分数为10%时,显气孔率降至0.1%。预氧化时,添加烧结助剂MgO-CaO,方石英和α-Al2O3与之反应,生成CaAl2Si2O8和Mg2Al4Si5O18,促进6H-SiC的进一步氧化。烧成过程中,CaAl2Si2O8和MgAl2O4溶解生成玻璃相促进烧结,同时α-Al2O3从玻璃相中析出,1 500℃烧结试样所含物相为6H-SiC和α-Al2O3。     

微氧化温度对NdFeB粉体微波吸收特性的影响

采用熔炼-高能球磨-微氧化-晶化热处理的工艺,制备了NdFeB磁粉,借助X射线衍射仪和网络矢量分析仪等,研究了不同微氧化温度下制备的NdFeB粉体的相组成和微波吸收特性。结果发现:经100℃氧化后再晶化的NdFeB粉体由α-Fe、Nd2O3、Fe2O3相组成,而经200℃氧化后再晶化的NdFeB粉体由α-Fe、Nd2O3相组成;在6~18 GHz频段上100℃氧化后再晶化的粉体的微波吸收效果较好,而在2~6 GHz低频段上200℃氧化后再晶化的粉体的微波吸收效果较好;经200℃氧化后再晶化的NdFeB粉体的磁损耗和介电损耗较大。     

机械活化燃烧合成AlN-Al_2O_3复合陶瓷粉

在催化剂氯化铵的作用下,将高能球磨机械活化后的工业铝粉置于空气中自燃,制备出了AlN质量分数约为80%的AlN-Al2O3复合粉体。通过对原始铝粉和球磨铝粉的形貌进行对比分析,探讨了球磨对铝粉的机械力化学效应。借助XRD和扫描电镜分析了燃烧产物的物相、形貌和结构,结果表明,生成的AlN颗粒主要集中于燃烧产物中心部,粒径为2μm;生成的Al2O3颗粒则主要分布于燃烧产物外表面,粒径为100nm。     

掺杂Y2O3氧化锌压敏陶瓷的显微组织及电性能

采用掺杂Y2O3、高能球磨和低温烧结技术,制备了电位梯度(ES)达1 934~2 197 V/mm、非线性系数(α)为20.8~21.8、漏电流(IL)为0.59~1.04μA、密度(ρ)为5.46~5.57 g/cm3的氧化锌压敏陶瓷。利用电子探针观察了压敏陶瓷的分布和形貌。X-射线衍射仪(XRD)证实了Y4样品(x(Y2O3)=0.1%)中Y2O3相的存在。随着Y2O3含量的增加,ES、α提高,IL、ρ和晶粒尺寸(D)降低;施主浓度(Nd)及界面态密度(Ns)降低,而势垒高度(φB)和势垒宽度(ω)增大。     

高能球磨法制备纳米氧化锡粉体工艺研究

通过调整高能球磨工艺参数,于不同工艺条件下制备了氧化锡粉体,分别测试了对应粉体的比表面积,并利用扫描电镜观察粉体的微观形貌。结果显示:对于80 mL的球磨罐体,球料质量比为20∶1,填充率为40%,直径分别为8,6,4 mm的钢球质量比为1∶5∶3时,制得氧化锡粉体比表面积最大,为28.415 2 m2·g–1;且颗粒分布均匀,粒径为50~100 nm。     

机械力化学法制备Pb(Sc0.5Ta0.5)O3弛豫铁电陶瓷微粉

用机械力化学法合成了单相Pb(Sc0.5Ta0.5)O3（R）弛豫铁电陶瓷微粉，并对球磨5h得到的陶瓷粉体和未经球磨的原料进行了热处理研究，实验结果表明，单相Pb(Sc0.5Ta0.5)O3可在球磨7h得到，TEM图像显示，晶粒尺寸为30－40mm，与根据Scheerer公式计算的结果吻合，5h粉体的热处理结果显示，焦绿矿相并未因球磨过程而在煅烧中不出现，原 粉体的热处理结果也显示出焦绿矿在1350℃温度下煅烧4h，仍有少量存在，比较实验的结果表明，在制备Pb(Sc0.5Ta0.5)O3的过程中，初始原料必须经过充分球磨才可实现单相目标产物的合成。     

sol-gel法制备ZnO薄膜压敏电阻

利用sol-gel法在镀有Au底电极的单晶硅片上,制备掺有Bi2O3、Co2O3、Cr2O3和MnO2的ZnO薄膜压敏电阻。薄膜由旋涂法制备,并在300℃下预处理、600℃退火。制得的ZnO薄膜结晶良好。膜厚约为1μm,ZnO薄膜压敏电阻的非线性系数为15.1,压敏电压为3.037 V,漏电流为43.25μA。     

Bi_2O_3和Sb_2O_3的预复合对ZnO压敏电阻性能的影响

采用固相法对Bi2O3和Sb2O3进行了预复合,并研究了不同比例的Bi2O3与Sb2O3预复合对ZnO压敏电阻致密度,晶粒结构和电学性能的影响。结果表明:当Bi2O3与Sb2O3的摩尔比为0.7:1.0时,ZnO压敏电阻的综合性能最优,其晶粒生长得最为均匀致密,电位梯度达到361V/mm,非线性系数为86,漏电流密度为7×10–8A/cm2;另外,在耐受5kA电流下的8/20μs脉冲电流波后,其残压比和压敏电压变化率分别为2.6和2.5%。     

低温烧结非线性Zn-Bi/Sn系压敏瓷料的研究

为了在较低烧成温度条件下制备电性能优异的压敏电阻器,通过制备Bi2O3/SnO2合成粉的方法在870~950℃的温度范围内研制出压敏场强为210~260 V/mm,漏电流小于1 mA,非线性系数大于40的压敏电阻器。本文系统研究了Bi2O3/SnO2合成粉含量及不同烧结温度对ZnO压敏电阻材料结构和电性能的影响。用高分辨率扫描电镜对瓷体结构进行了分析;依据液相烧结理论和双肖特基模型对实验结果进行了讨论。     

Bi4Ti3O12掺杂对低压ZnO压敏电阻性能的影响

Bi4Ti3O12在低压氧化锌压敏电阻器的烧结过程中起着重要作用。通过使用扫描电子显微镜(SEM)研究了添加Bi4Ti3O12粉体的陶瓷烧结过程。结果表明,使用纳米Bi4Ti3O12粉体的压敏电阻所获得的电压梯度更低,Zn2TiO4相的形态和分布影响压敏电压的分散性。     

凝胶自燃烧法合成Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3纳米粉体

以Bi(NO3)3·5H2O、NaNO3和Ti(OC4H9)4为原料,采用凝胶自燃烧法合成了Bi0.5Na0.5TiO3纳米粉体,研究了粉体的晶相结构。结果表明:所合成的粉体粒子大小均匀,晶相单一,不需高温处理便能直接形成钙钛矿结构超细粉末。粉末经压片,1125℃烧结2h即可获得致密的烧结体,其d为98.1%。用SEM观察,烧结样品的平均粒径为2μm。     

Mechanism and Development of TiO2-Doped ZnO-Bi2O3-Based Varistors

This paper reviews the history of ZnO varistor, discribes its properties and recent technological status and forecasts its evolution. The future development trend is to produce the low-voltage high-energy multi-layer ZnO varistors. After the two additives are classified by their functions, the effect mechanism of Bi2O3 and TiO2 additives are researched theoretically. TiO2 will make ZnO grain grow bigger and V1mA/mm be depressed down. Especially the colloid TiO2 additive in the scale of nanometer brings about a new method to realize the low voltage of ZnO varistor, which resolves the problem of how to disturb nanometer powder evenly. Moreover the sintering temperature has prominent effect on the electrical properties of ZnO varistors. Generally, the appropriate sintering temperature for low-voltage ZnO varistor ceramics should not be more than 1 250℃. These provide an effective method and rationale for studying low-voltage ZnO varistors.     

多层片式压敏电阻器的最新发展动向

介绍了多层片式压敏电阻器的现状,分析了当前工艺中存在的问题(内电极与瓷体材料的反应和端电极的爬镀)和解决的办法,指出了其最新的发展动向。在工艺技术和应用上,多层片式压敏电阻器向小型化、阵列化、模块化及低电容等方向发展;同时还要从环境保护和生产成本角度来考虑,采取水基流延制备工艺和采用新配方或纳米材料来降低压敏陶瓷烧结温度。     

Mechanism and Development of TiO_2-Doped ZnO-Bi_2O_3-Based Varistors

This paper reviews the history of ZnO varistor,discribes its properties and recenttechnological status and forecasts its evolution.The future development trend is to produce the low-voltage high-energy multi-layer ZnO varistors.After the two additives are classified by their functions,the effect mechanism of Bi_2O_3 and TiO_2 additives are researched theoretically.TiO_2 will make ZnO graingrow bigger and V_ImA/mm be depressed down.Especially the colloid TiO_2 additive in the scale ofnanometer brings about a new method to realize the low voltage of ZnO varistor,which resolves theproblem of how to disturb nanometer powder evenly.Moreover the sintering temperature has prominenteffect on the electrical properties of ZnO varistors.Generally,the appropriate sintering temperature forlow-voltage ZnO varistor ceramics should not be more than 1 250℃.These provide an effective methodand rationale for studying low-voltage ZnO varistors.     

氧化物掺杂ZnO-Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3复合陶瓷的制备及电性能研究

采用固相法制备了氧化物掺杂ZnO-Ba0.8Sr0.2TiO3复合陶瓷,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其晶相及微观形貌进行了观测;另外,研究了氧化物掺杂对陶瓷介电性能及压敏性能的影响。结果表明,当掺杂摩尔分数为0.50%的Bi2O3和0.50%的Sb2O3时,陶瓷在室温下的εr为36402,tanδ为0.065;在此基础上继续掺入0.25%的MnO和0.35%的Cr2O3,陶瓷的非线性系数α为5.4,漏电流IL为1.5×10–6A/mm2,压敏电压为3.0V。Bi2O3、Sb2O3、MnO和Cr2O3掺杂使ZnO-Ba0.8Sr0.2TiO3复合陶瓷的介电性能和压敏性能同时得到了有效提高。