受主掺杂对TiO2氧敏材料缺陷化学的影响

对受主B2O5掺杂TiO2材料的高温电导进行了详细的测试；XRD分析表明少量受主掺杂并未改变材料的金红石结构；对比施主掺杂研究，出现了很多有趣的现象。施主掺杂样品在较高的测试温度（约950℃）下发生电导类型转变，而受主掺杂样品在较低的测试温度（约750℃）下发生电导类型转变。应用电子补偿及缺位补偿机制对电导特性进行了分析。     

化学沉积电极与BaTiO3系PTCR半导瓷的欧姆接触

研究了在BaTiO3系PTCR半导体陶瓷上化学沉积镍和铜电极的接触电阻及稳定性，并与烧渗Ag-Zn、烧渗Al电极进行了比较。根据实验结果，用量子力学从理论上讨论了欧姆接触的可能模型，提出场发射是金属－半导体陶瓷形成欧姆接触的机理之一。陶瓷表面经过处理后，元件的电性能要发生一些变化，但不会恶化陶瓷的体性能。     

压电空气耦合超声换能器制备优化及实验验证

空气耦合超声换能器作为一种无损检测(NDT)的重要设备,具有广阔应用前景,但由于压电元件与空气声阻抗失配导致低带宽(BW)、低灵敏度(SNS)及高双程插入损耗等缺陷而阻碍其应用。该文对空气耦合超声换能器制备工艺进行优化,使用COMSOL软件模拟了压电元件的尺寸设计。同时通过采用1-3型压电复合元件与优化环氧树脂+空心玻璃微珠匹配层调控压电元件与空气的声阻抗,制备了工作频率400 kHz的空气耦合换能器。在工作频率时,该换能器的厚度振动模态较纯,带宽较宽,灵敏度与双程插入损耗为-38 dB。结果表明,采用该文自研工艺制备的空气耦合超声换能器具有良好的性能与巨大应用潜力。     

电子陶瓷薄膜材料的集成及应用

阐述了近几年来国内外关于电子陶瓷材料的集成研究状况及发展趋势,指出了电子陶瓷薄膜材料的产品在诸多领域的重要应用。对电子陶瓷材料与微电子器件的集成,以及电子陶瓷在微传感器和MEMS中的应用情况作了重点介绍。     

直流偏场下BST电性能计算机测试系统

针对BaxSr1-xTiO3(BST,钛酸锶钡)材料在直流偏场下的电性能的变化,设计出一种直流偏场下BST电性能参数计算机测试系统.该系统测试结果通过串口输入计算机,通过LabVIEW编写的虚拟仪器程序实时处理与显示材料在不同偏压下的介电常数-温度曲线与损耗曲线,从中引申出了一种外加直流偏场下热释电系数的测试方法.利用该系统在25～70 ℃,200 V与400 V偏压下,对BST样片进行了测量,得到了相关曲线与数据,其中400 V下材料相对介电常数峰值与热释电系数峰值在42.2 ℃达到6 795.51与1.17×10-7 C/cm2·K,测量结果对于研究BST材料的红外探测性能具有现实意义.     

钙铝硼硅玻璃/氧化铝复合材料性能研究

通过高温熔融法制备的CaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃粉末与α-Al2O3粉末按照质量分数50:50混合,烧结制备了钙铝硼硅玻璃/氧化铝系低温共烧陶瓷材料,研究了烧结温度对复合材料的物相组成、微观结构、力学性能及介电性能的影响.结果表明,875℃烧结制备的复合材料性能最佳,抗弯强度为164 MPa,介电常数为7.8,介电损耗为0.001 3,热膨胀系数为5.7×10-6/℃,具有良好的综合性能,可用作低温共烧陶瓷基板材料.     

低压ZnO压敏陶瓷晶界特性的研究

借助 HP4192 A低频阻抗分析仪 ,分析了低压 Zn O压敏陶瓷的 C- V特性及介电和损耗特性、添加物对Zn O压敏瓷晶界电学特性的影响。探讨了热处理气氛对 Zn O晶粒边界电性能的作用机理。实验结果表明 :Na+ 掺杂量增加时 ,施主浓度基本保持不变 ,而势垒高度、界面态密度和耗尽层宽度增加 ;在空气中退火 ,样品的施主浓度减少 ,势垒高度降低 ;在 Ar气中退火样品的施主浓度基本保持不变 ,而势垒高度下降较大 ;在音频范围内 ,Zn O压敏瓷具有很高的介电常数 (εr约 130 0 ) ;在 10 5～ 10 6 Hz范围内 ,εr下降较明显 ,与此对应 ,介质损耗角正切 tgδ在 10 5～ 10 6 Hz范围内出现一个峰值 ,该峰具有扩展的德拜驰豫峰特征     

改进sol-gel技术BST薄膜的制备及性能研究

为了制备高性能BST薄膜,采用改进的溶胶 凝胶(sol gel)方法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备出了不同结构、不同组成的BST薄膜;研究了BST薄膜的微观结构及其介电、铁电性能。XRD分析表明,当热处理温度为750℃时,得到完整钙钛矿结构的薄膜材料。SEM电镜显示,含种子层的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3种不同类型的BST薄膜的结晶状况有很大改善。得到的BST20薄膜的介电峰温区覆盖常温段,介电常数为405,介电损耗为0.011,剩余极化强度为Pr=2.3μC·cm-2,矫顽场为Ec=45kV/cm。     

Bi2O3及MnO2掺杂对[(Pb,Ca) La](Fe,Nb)O3介质陶瓷结构及微波性能的影响

研究了Bi2O3及MnO2掺杂量对[(Pb0.5Ca0.5)0.92La0.08](Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷结构及介电性能的影响.结果表明Bi2O3及MnO2均是良好的烧结助剂,可降低体系的烧结温度60～100 ℃,同时提高陶瓷的密度.XRD图谱证明当MnO2的质量分数≤2%时,陶瓷为钙钛矿相及焦绿石相,表明Mn4+进入主相晶格,而Bi2O3的掺杂会使体系中出现未知第三相.随MnO2的增加,陶瓷的介电常数先增加后减小,同时使品质因数及谐振频率温度系数的单调下降.Bi2O3的掺杂则会使陶瓷介电常数及谐振频率温度系数升高,而品质因数下降.Bi2O3及MnO2的联合掺杂比单一掺杂更有效地降低了陶瓷的烧结温度,达100～140 ℃,且在低温烧结条件下有比单一掺杂时更好的微波介电性能.其中当Bi2O3和MnO2的质量比k=1,2种添加物总质量分数w=1%,烧结条件为1 050 ℃,保温4 h,陶瓷的相对介电常数εr,品质因数(Q)与谐振频率(f)的乘积Qf以及谐振频率温度系数分别为91.1, 4 870 GHz和18.5×10-6/℃.     

压电能量收集器的研究现状

压电能量收集器是能量转换的核心器件之一,其性能的好坏直接决定输出能量的大小及能量转换效率的高低。综述了压电能量收集器的组成部分和各个方面:压电材料、器件结构及振动模式的特性、应用状况和存在的问题,分析了各部分的优缺点,并对压电能量收集器的研究方向作了展望。