Mn0.43Ni0.9CuFe0.67O4 NTC热敏材料的Pechini法制备及微波烧结特性研究

为制备材料常数(B值)1900K左右宽温区NTC热敏电阻,将Pechini方法制备的Mn0.43Ni0.9CuFe0.67O4粉体置于2.45GHz多模腔微波炉中,经不同温度下微波煅烧压制成型后,于1000℃下微波烧结.采用红外(FT-IR),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),粒度分析分别对样品的晶体结构、相组成、形貌和粒度分布进行了表征.结果表明,不同煅烧和烧结工艺对元件的电学性能有很大的影响;微波最佳煅烧温度为650℃,比常规煅烧所需温度低;微波烧结能够获得微观结构均匀致密的陶瓷体;微波烧结制得元件的B值和电阻率均匀性较好,其B值平均值为1930K,偏差为0.31%,电阻率ρ的平均值为135Ω*cm,偏差为4.55%;而常规烧结制得元件的B值平均值为1720K,偏差为1.47%,电阻率ρ的平均值为78Ω*cm,偏差为25.34%.复阻抗分析表明,微波烧结后样品的晶粒电阻Rb和晶界电阻Rgb分别为255和305Ω,而常规烧结样品的晶粒和晶界电阻分别为200和230Ω.     

Co0.8Mn0.8Ni0.9Fe0.5O4 纳米粉体的制备及热敏特性研究

采用共沉淀法,以NH₄HCO₃为沉淀剂制备了Co_0.8Mn_0.8Ni_0.9Fe_0.5O₄ 负温度系数(NTC)热敏电阻纳米粉体材料, 研究了不同预烧温度对材料相结构的影响, 探讨了不同烧结工艺对NTC热敏电阻材料微观结构和热敏性能的影响. 采用X射线衍射(XRD)、综合热分析(TG/DTA)、红外(FT-IR)、扫描电子显微技术(SEM)和激光粒度分析仪对制备的样品进行了表征. 结果表明, 750℃预烧后的粉体为纯尖晶石相, 晶粒粒度为32.1nm, 颗粒粒径在50～100nm范围内. 通过对不同烧结程序的对比研究发现, 当烧结程序为：840℃、1200℃各保温2h, 升降温速率为1℃/min时, 样品电学性能较好：ρ_25℃=1183Ω·cm, B_25/50=3034K. 分析表明, 该烧结程序能有效改善热敏电阻材料的微观结构和热敏性能. 根据ln ρ-1/T曲线斜率计算了经不同工艺烧结后热敏电阻材料的激活能在0.26eV左右.     

添加Ta2O5对MnZn功率铁氧体性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn功率铁氧体,研究了不同Ta₂O₅含量对MnZn功率铁氧体微观结构和磁性能的影响. 结果表明：少量Ta₂O₅的加入可以使铁氧体烧结样品的晶粒尺寸增大,气孔率下降,起始磁导率、饱和磁感应强度和电阻率升高,损耗降低. 而加入过多的Ta₂O₅会导致异常晶粒长大,气孔率升高,起始磁导率、饱和磁感应强度和电阻率降低,损耗增大. 当Ta₂O₅含量为0.04wt%时,铁氧体烧结样品的晶粒尺寸大小均匀,气孔率最低,起始磁导率、饱和磁感应强度和电阻率达到最大值,损耗最低.     

Nb2O5掺杂高温无铅(Ba,Bi,Na)TiO3基PTCR陶瓷结构与电性能研究

采用固相反应法制备了施主掺杂浓度不同的Nb₂O₅（分别为0.1mol%、 0.3mol%、 0.5mol%、 0.7mol%）掺杂(Ba, Bi,Na)TiO₃基PTCR陶瓷. 对其微观结构及电性能进行研究发现：随着Nb₂O₅掺杂浓度的增加,陶瓷晶粒尺寸先变大后变小,室温电阻率也随之先减小后增大,说明Nb₂O₅的掺杂量存在一个临界施主掺杂浓度. 当Nb₂O₅施主掺杂量为临界施主掺杂浓度0.5mol%时,获得了居里温度T_c为 183℃、室温电阻率ρ为1.06×10³Ω·cm、升阻比ρ_max/ρ_min为1.0×10⁴的高温无铅PTCR陶瓷. 通过交流复阻抗谱分析,探讨了Nb₂O₅施主掺杂在该PTCR陶瓷中的作用机理.     

溶胶-凝胶制备(Ca0.7Mg0.3)SiO3陶瓷及其微波介电性能

以硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯为先驱体, 利用溶胶-凝胶法合成了(Ca_0.7Mg_0.3)SiO₃陶瓷粉体, 研究了不同物相和粒径粉体的烧结特性以及陶瓷的微波介电性能. 结果表明: 干凝胶的煅烧温度低于800℃时, 所得粉体主要为无定型态, 煅烧温度超过900℃后, 晶相大量形成; 当以无定型粉体或900℃煅烧获得的细小粒径粉体为原料时, 均难以获得致密结构的陶瓷; 形成完整的粉体原料晶相以及粒径的增大, 有利于陶瓷体的致密烧结和微波介电性能的提高. 粒径分别为50～100nm以及90～300nm的陶瓷粉体, 在1320℃烧结后均获得良好的微波介电性能, 介电常数ε_r分别为6.62、6.71, 品质因数Q×f值分别为36962、41842GHz, 谐振频率温度系数τf分别为--48.32×10^-6/℃、--49.63×10^-6/℃.     

固体燃料电池阴极材料La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ的微观结构与阻抗特性研究

复合钙钛矿氧化物La_1-xSr_xCo_1-yFe_yO_3-δ是一种适于中温固体氧化物燃料电池的阴极材料. 采用柠檬酸螯合法合成了La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ粉体, 并通过XRD和SEM, 研究了前驱体溶液pH值和煅烧温度对其粉体晶相结构的影响; 同时, 通过烧结体的SEM和交流阻抗分析, 详细讨论了前驱体溶液pH值和烧结温度对烧结体显微结构和阻抗特性的影响. 结果表明, 前驱体溶液pH=4、煅烧温度为900℃的粉体, 1400℃下烧结2h获得的烧结体, 具有最低的阻抗.     

V5+取代对 Mg4(SbNb1-xVx)O9陶瓷介电性能的影响

研究了不同V⁵⁺含量Mg₄(SbNb_1-xV_x)O₉[MSNV, 0.05≤ x≤0.3]系陶瓷的烧结特性、微观结构和微波介电性能. 结果表明: 一定量V⁵⁺取代能够明显降低该陶瓷的烧结温度. 在所有组成范围内, XRD显示了单一刚玉型结构. 随V⁵⁺含量的增加, 样品的介电常数ε和品质因数Q·f先增大后减小, 样品的谐振频率温度系数τ_f逐渐减小, 这是由于V⁵⁺的取代使得B位键价增强所致. 在x=0.15, 1250℃烧结, 可获得ε_r=9.98, Q·f=20248GHz (8GHz), τ_f=-23.3×10-6·K^-1的新型微波介质陶瓷.     

高能球磨Al-Y2O3粉体固相反应制备YAG陶瓷的研究

用高纯Al粉体和Y₂O₃粉体(Al-Y₂O₃粉体)为原料采用固相反应法制备了YAG陶瓷. Al-Y₂O₃粉体高能经过球磨, 煅烧生成YAG粉体, 再真空烧结制备高致密YAG陶瓷. 采用DTA-TG对球磨Al-Y₂O₃粉体进行分析, 采用XRD、SEM对球磨的Al-Y₂O₃粉体、YAG粉体及YAG陶瓷进行了表征. 实验表明: Al-Y₂O₃粉体在～569℃时, Al粉强烈氧化, 并与Y₂O₃粉反应, 600℃煅烧出现YAM相, 随煅烧温度升高出现YAP相, 1200℃煅烧生成YAG粉体. 成型YAG素坯在1750℃保温2h真空烧结出YAG相陶瓷, YAG陶瓷相对密度可达98.6%, 晶粒生长均匀, 晶粒尺寸为810μm.     

Ce0.8Sm0.2O1.9基纳米复合材料的共沉淀合成与氧离子导电性

用化学共沉淀法制备了Ce_0.8Sm_0.2O_1.9-La_9.33Si₆O₂₆纳米复合氧离子导电材料,通过X射线衍射和透射电子显微镜对合成材料的相结构进行了分析,利用交流阻抗分析测试研究了材料的离子导电性. 结果表明,纳米复合材料的煅烧粉末的平均晶粒尺寸为20nm、烧结陶瓷体的平均晶粒尺寸为44nm;700℃时,纳米复合导电体的离子导电率为0.25Ω/cm;在整个测试温度范围内,纳米复合导电体比纯La_9.33Si₆O₂₆提高了3个以上数量级,并高于纯相Ce_0.8Sm_0.2O_1.9的导电性.     

铜钼复合添加ZnO-TiO2微波介质陶瓷的低温烧结及相转变

研究了添加0.25CuO-0.75MoO₃(摩尔比, 简记为CM)对ZnO-TiO₂ (简记为ZT)陶瓷的低温烧结特性、相转变及微波介电性能的影响. CM添加的ZT陶瓷由传统的固相反应方法制备而得, 烧结温度限定在900~1050℃范围内. 样品的显微形貌、元素成分、物相构成及微波介电性能分别由FE-SEM、EDS、XRD及网络分析仪进行表征或测量. EDS及XRD分析显示, Cu²⁺ 和Mo⁶⁺ 均进入了ZT陶瓷的主晶相的晶格, 并导致ZnTiO₃分解温度的降低, 同时, 也降低了在Zn₂TiO₄和金红石之间形成固溶体(Zn₂Ti₃O₈)的起始温度. 实验结果表明, CM的添加可有效地促进ZT陶瓷的低温致密化烧结. 添加4wt%CM且在975℃烧结4h后的ZT陶瓷的密度可达理论值的94%, 其微波介电性能为品质因素Qf=12150GHz, 介电常数ε_r =28.6,谐振频率温度系数τ_f=+17.8×10^-6/℃.     

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统微晶玻璃的析晶过程与微波介电性能

利用DTA、XRD、SEM及TEM等实验手段,研究了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统玻璃的一个典型组成的析晶过程,并讨论了其在相变过程中微波介电性能的变化规律.研究结果表明,作为核化的先导,原始玻璃在晶化之前已经分相;在热处理过程中,金红石晶核首先在约800℃时析出;硅钛铈矿和α-堇青石则先后在约900和1100℃出现.随着热处理温度和晶化程度的提高,材料的微波介电常数不断提高,而介电损耗则不断下降.但热处理温度超过1100℃时,由于α-堇青石相的大量析出,材料的介电常数开始降低,同时由于晶粒的粗化,介电损耗略有升高.由玻璃受控析晶得到的微晶玻璃由针状金红石、颗粒状硅钛铈矿和板条状α-堇青石三种主要晶相构成,在微波频率下(10G),介电常数可在8～11范围内调控,介电损耗可＜6×10-4,是一种有实用价值的新型微波介质材料.     

(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷的显微结构与微波介电性能研究

采用固相烧结反应法制备(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷.Sr掺杂促进低温相β-Mg2Al4Si5O18向高温相α-Mg2Al4Si5O18转变,并拓宽了(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷的致密化烧结温度范围.X射线衍射结果表明在0≤x<0.2范围内,(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷以(Mg,Sr)2Al4Si5O18堇青石固溶体形式存在;在0.6相似文献   

Modulated microwave absorption in PbBi2Sr2Ca2Cu3Oy powders and possible flux melting

Temperature-swept magnetically modulated microwave absorption is reported in powdered PbBi₂Sr₂Ca₂Cu₃O _y with a range of particle sizes and in fields up to 700 mT. In low fields a signal of positive sign is observed originating from weak link regions. In higher fields two other signal appear. One is very weak and almost independent of field and is attributed to the bulk intrinsic transition atT _c112 K. The second broader and stronger negative peak moves rapidly to low temperatures with increasing field and is attributed to melting of the flux lattice.     

微波烧结和常压烧结对Al2O3-ZrO2陶瓷磨损行为的影响

采用多模微波烧结系统和常压烧结，对Al2O3-ZrO2复合材料的基本性能进行了研究，提出了相关的磨损机理，与常压烧相比，微波烧结可以提高ZTA陶瓷的密度，强度和韧，使其结构均匀，耐磨性提高，常压吉样品的磨损主要是晶粒铲平，磨屑填充体内气孔形成光滑的磨损界面；而向波烧结ZTA陶瓷主要是界面晶粒剥离脱落磨损，载荷的增加使磨损量增大。     

微波可调BaSrZnSi2O7-Ba0.5Sr0.5TiO3复合陶瓷的结构与介电性能关系

采用传统电子陶瓷工艺制备出BaSrZnSi₂O₇-Ba_0.5Sr_0.5TiO₃复合陶瓷,系统研究了其相结构、微观结构和介电性能。研究表明：随着BaSrZnSi₂O₇的加入,样品的居里峰向低温方向移动;但BaSrZnSi₂O₇加入量达到一定程度后,居里峰在一定的温度下保持稳定。调制特性变化规律类似于居里峰的移动。品质因数（Q值）的变化主要取决于微波材料加入后的"掺杂"和"复合"效果。当BaSrZnSi₂O₇质量分数为60wt% 时,复合材料表现出良好的综合特性：介电可调率为 16%（10 kHz）,介电常数为152,Q值达到417（2.720 GHz）,表明BaSrZnSi₂O₇-Ba_0.5Sr_0.5TiO₃复合陶瓷是电可调微波器件很好的潜在应用材料。     

CeO2对镁铝硅钛系统微晶玻璃的相变和介电性能影响

运用DTA、XRD、SEM等测试手段,研究了CeO2添加到MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统后玻璃的形成,相变和介电性能．研究结果表明,在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统中引入CeO2可以降低玻璃的析晶倾向,玻璃的相变过程也随之变化,随着CeO2含量的增加,硅钛铈矿相出现,金红石和堇青石的相对含量均有所减少,而硅钛铈矿相的相对含量不断增加．在微波频率下(10GHz),材料的介电常数可在7．5-10．5范围内调控,介电损耗<5．5×10-4．     

用柠檬酸盐-凝胶法低温合成单相Ba(Mg1/3Ta2/3)O3

本文利用ＸＴＤ、ＤＴＡ、ＴＧＡ、ＳＥＭ、ＴＥＭ等分析手段研究了用柠檬酸盐－凝胶法低温（６００℃）合成单相Ｂａ（Ｍｇ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３的方法。结果发现，与传统的固相反应合成ＢＭＴ的方法相比，柠檬酸盐溶胶－凝胶法能在６００℃的温度下合成单相ＢＭＴ，睽怕粉体具有１０￣２０ｎｍ的单颗粒尺寸。     

低温烧结(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷的晶相组成与微波介电性能

讨论了低温烧结(Zr0.8Sn0.2)TiO4微波介质陶瓷的晶相组成与制备工艺、掺杂离子的关系,结果表明粉体的合成温度对烧结体的晶相构成有很大的影响,进而影响材料的谐振频率温度系数τf,稍高的合成温度有利于提高α-PbO型ZST相的稳定性,使谐振频率温度系数τf由107 ppm/℃降至20.88 ppm/℃.采用Nb5+离子掺杂能更有效地抑制烧结过程中游离氧化物相的析出,当Nb5+达到0.15mol%时,920℃烧结样品的介电常数为25,谐振频率温度系数τf为-2.44 ppm/℃,品质因数Q·f达4868GHz(5GHz).     

High-performance microwave circuits on LaAlO3

Microwave properties of high-temperature films deposited on LaAlO₃ substrate are presented. The films are grownin situ using a high-pressure single-source sputtering technique. Microwave resonators and filters are fabricated and tested. The maximum measuredQ values are 1400; the surface resistances were less than 360 between 4.2 and 50 K. The filter performance was 18 dB better than a similar filter fabricated in Ag.     

添加V2O5对Ba(Mg1/3Ta2/3)O3烧结及微波介电性能的影响

本工作就添加V2O5对Ba（Mg1／3Ta2／3）O3烧结性及微波介电性能的影响进行了研究和讨论．实验结果发现，添加少量V2O5能明显改善BMT陶瓷的烧结性，当V2O5的添加量为0．1mol％时，烧结体密度可达理论密度的98％同时较纯BMT陶瓷烧结温度降低150℃左右．此时样品仍具有较高的微波介电性能：Q·f＝62450GHz；εγ＝25．