钨/氟改性氧化铜陶瓷的导电性质与热敏特性

为了探索开发具有电阻负温度系数(NTC)的新型热敏陶瓷材料,采用湿化学方法合成和制备了W/F掺杂改性的CuO基陶瓷(Cu_1-yW_yO:F_x,x为0.01~0.07,y为0~0.006)。利用X-射线衍射、扫描电子显微镜、电阻-温度测试及电化学交流阻抗等手段对所制备的陶瓷材料的物相组成、微观组织、导电性质及电阻-温度特性进行了测试分析。结果表明,掺杂F能在较大范围内调节CuO陶瓷体的室温电阻率,W/F共掺CuO陶瓷具有优异的NTC特性,适当的W/F掺杂能获得NTC材料常数达5084 K。W/F共掺CuO陶瓷的电子导电性和NTC特性由材料的晶粒（块体）效应和晶界效应共同贡献而成;陶瓷材料的导电模型包含半导体材料的能带理论导电机制和热激活电子跃迁导电模型。      

不同生长温度对Ga掺杂ZnO透明导电薄膜性能的影响

采用磁控溅射方法在普通载玻片衬底上制备了Ga掺杂的ZnO(GZO)透明导电薄膜,并研究了不同生长温度对GZO透明导电薄膜的结构性能、电学性能及光学性能的影响.制备的GZO透明导电薄膜均沿(002)方向的择优取向生长,薄膜的表面形貌为蠕虫状,表明薄膜内存在较大的残余应力.随着生长温度的升高,GZO薄膜的电阻率先减小后增大,在生长温度为250℃时,薄膜的最低电阻率为1.91×10-3 Ωcm.不同生长温度下所制备的GZO薄膜在可见光波段的平均透过率均大于90％,薄膜具有优异的光学特性.     

MOCVD法生长（Al,Ga）As碳掺杂机理研究

分析了 MOCVD 生长(Al,Ga)As 非有意和有意碳掺杂的气相和表面过程,认为表面和表面附近由于甲基化合物异相分解生成的 CH_3~-自由基是碳掺杂的主要物种,表面原子氢和含氢自由基AsH_m(m≤3)的浓度是影响 CH_3自由基进入晶格的主要因素。在碳掺杂理论模型的基础上讨论了温度、压力、Ⅴ/Ⅲ比、有机源种类对碳掺杂的影响。指出了在引入和不引入掺杂源的情况下,控制碳掺杂的途径。     

添加锂微量掺杂物对锰掺杂ZnO铁磁性能的提高

利用溶胶-凝胶法制备了Mn掺杂和Mn,Li共掺ZnO室温铁磁性半导体,分别采用X射线衍射(XRD),X光电子能谱(XPS),紫外-可见分光光度计(UV-VIS)和振动样品磁强计(VSM)研究了添加Li微鼍掺杂物对Mn掺杂ZnO的晶体结构、电子价态、能带宽度和铁磁特性的影响.结果表明:添加Li微量掺杂物明硅提高了Mn掺杂ZnO的铁磁特性,使Mn掺杂ZnO的饱和磁化强度提高了31.52%;Li+存在于Mn掺杂ZnO晶体结构的间隙位置,晶胞参数a和c略有增加,晶粒尺寸减小;Mn离子均以+2价存在,没有Li和Mn氧化物杂质相的存在;同时,添加Li微量掺杂物使Mn掺杂ZnO的能带宽度减小了0.144 eV,载流子发生变化.铁磁性的提高归因于Li的引入导致ZnO晶格中的间隙电子掺杂和间隙缺陷的产生及载流子的变化,以及Mn2+-Mn2+间接铁磁性交换耦合的增强.     

ZnO∶Tb透明导电薄膜的制备及其特性研究

用RF磁控反应共溅射法在Si( 111)衬底上制备出了铽 (Tb)掺杂的ZnO透明导电薄膜。研究了溅射中Tb掺杂量对ZnO薄膜的结构、电学和光学特性的影响。结果表明 ,在最佳沉积条件下我们制备出了具有良好c轴取向 ,电阻率降低到 9.3 4× 10 - 4Ω·cm ,且可见光段 ( 4 0 0～80 0nm)平均透过率大于 80 %的ZnO∶Tb新型透明导电材料。     

Li-Co-Ti-P-O助烧剂对BaTi0.8Co0.2O3-δ基NTC热敏陶瓷烧结性和阻温特性的影响

以聚乙烯醇为聚合剂,采用湿化学法制备含Li-Co-Ti-P-O助烧结剂的BaTi0.8Co0.2O3-δ熟敏陶瓷粉体,研究Li-Co-Ti-P-O助烧剂对BaTi0.8Co0.2O3-δ热敏陶瓷烧结性能和电阻温度特性的影响.通过扫描电镜和X射线衍射仪观察和分析该陶瓷材料的微观形貌和物相组成,用热分析仪测试其差热-热重曲线,用电阻-温度特性测试仪测定其电子导电性随温度的变化特性.结果表明,添加适量的Li-Co-Ti-P-O助烧剂能使BaTi0.8Co0.2O3-δ陶瓷的烧结性得到明显改善,烧结温度由1300℃降到950℃.该陶瓷材料的室温电阻率由7.56× 105 Ω·cm减小到8.83×104Ω·cm.材料常数B大于3100K,助烧剂对其几乎没有影响.     

掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷正电子寿命谱研究

用正电子湮没技术,结合X射线衍射结构分析,对掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷烧结过程进行了研究,给出了掺杂含量、烧结温度和烧结时间对材料结构的影响特征,研究发现:Y2O3掺杂量增加,ZnO导电陶瓷材料完整性变差;烧结温度升高,ZnO陶瓷产生微空洞为主的缺陷;烧结时间增加,微空洞缺陷数目明显增加。同时对正电子湮没机制与ZnO陶瓷导电特性的关联进行了研究。     

La掺杂CeO_2电子结构的密度泛函计算

根据密度泛函理论(DFT),采用"总体能量平面波"超软赝势方法,对不同La掺杂浓度的CeO_2晶体几何结构进行了优化,从理论上给出了La掺杂CeO_2晶体结构参数及性质,为CeO_2材料的掺杂改性研究提供了理论依据.计算了La掺杂情况下 CeO_2晶体的总体能量、能带结构、总体态密度.分析了La掺杂对CeO_2晶体电子结构的影响.     

掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷正电子寿命谱研究

用正电子湮没技术,结合X射线衍射结构分析,对掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷烧结过程进行了研究,给出了掺杂含量、烧结温度和烧结时间对材料结构的影响特征,研究发现Y2O3掺杂量增加,ZnO导电陶瓷材料完整性变差;烧结温度升高,ZnO陶瓷产生微空洞为主的缺陷;烧结时间增加,微空洞缺陷数目明显增加.同时对正电子湮没机制与ZnO陶瓷导电特性的关联进行了研究.     

RECrO3电子结构与导电性能的关系

利用量子化学的SCF-Xα-SW电子结构计算方法,计算得到了RE₄Cr₂O₉(RE=La,Pr, Nd,Sm,Gd,Dy,Ho,Er)等体系的电子态密度分布、费米能和能隙宽度等电子结构参数,并结合 RECrO₃导电陶瓷的导电特征,分析了导电性能和电子结构参数之间的关系.研究表明:随着RE原子序数的增加,其费米能附近的态密度依次增大,主要为f电子,非f电子数量逐渐减少,因此,参与导电的电子应与f电子无关.这是RECrO₃导电陶瓷电导率随RE原子序数增大而下降的主要原因.     

ZnO压敏陶瓷的致密化过程

研究了用粒径为90～100 μm的ZnO粉末制备压敏陶瓷时的致密化过程,用TG-DTA技术测定了烧结过程中的有关特性,考察了烧结温度、掺杂氧化物的量等对烧结体收缩率、烧结密度、气孔率等的影响,结果表明:用大粒径的氧化锌粉末制备的氧化锌陶瓷体在825～900℃之间的收缩率、气孔含量的变化非常迅速,其陶瓷体内无明显的固相反应,而在900～1300℃之间的收缩率、气孔含量的变化不如前者明显,但其烧结体内部的固相反应却十分剧烈,该阶段是压敏陶瓷形成非线性特性的关键。     

高导热氮化铝陶瓷的粉末注射成形技术

氮化铝(AlN)陶瓷具有热导率高、热膨胀系数低、电阻率高等特性以及良好的力学性能,被认为是新一代高性能陶瓷基片和封装的首选材料,为了满足微电子技术发展对微型复杂形状高导热陶瓷零部件用量日益增加的需求,该文作者研究利用粉末注射成形技术制备高导热AlN陶瓷零部件.该技术以AlN粉末为原料,加入5%Y2O3为烧结助剂;选用蜡基粘结剂体系(PW+PP+SA),确定粉末装载量为62%(体积分数),注射温度为160～170℃,注射压力为90～100 MPa;采用溶剂脱脂+热脱脂工艺脱脂;在1850℃流动氮气氛中烧结.所制备出的AIN陶瓷热导率达232.4 W/(m·K).     

多元陶瓷增强Cu基复合材料的导热性能研究

以Cu基预合金粉为基体,加入SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷作为颗粒增强相,利用粉末冶金法通过真空热压烧结工艺制备了SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷/Cu基复合材料,并用激光脉冲法测试其室温条件下的导热性能。研究发现,随着SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷含量的增加,复合材料的热导率逐渐减小,特别是当SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷总质量分数大于15.0%以后,热导率急剧下降。复合材料内部的孔隙以及晶界、晶格畸变、位错等缺陷是影响热导率的主要因素。要获得导热性能良好的复合材料,应严格控制SiC、Si_3N_4、B4C多元陶瓷的质量分数在15.0%以内,并且可以考虑通过退火以及二次挤压等方法进一步提高致密度,减少烧结体内的位错、孔隙等缺陷,从而提高导热性能。     

高热导率氮化铝陶瓷制备技术进展

作者详细介绍了高热导率氨化铝陶瓷制备工艺的研究状况,包括粉末的合咸、成形、烧结3个过程.指出低成本的粉末制备工艺和氨化铝陶瓷的近净成形技术是很有价值的研究方向.     

冰晶石熔体的电导性质

采用电化学交流阻抗谱法研究了Na₃AlF₆(冰晶石)-Al₂O₃熔盐体系的总电导以及CaO加入对其电性能的影响.根据测得的阻抗谱,提出了等效电路,用EvolCRT电化学软件对阻抗数据进行了拟合.获得了Na₃AlF₆-Al₂O₃体系电导率随温度及Al₂O₃浓度变化的数学关系.CaO加入使得体系电导率增加.     

Electrical conductivity of acidic chloride solutions

The electrical conductivities of aqueous solutions in the system HCl-MCl_n (where M = K, Na, Mg, Ni, or Cd) were measured at different temperatures. The equivalent electrical conductivity of H⁺ was calculated on the basis of simple assumptions for these solutions, and show an inverse relationship with water activity in these solutions. The results obtained by varying temperatures, solute ratios, and ionic strength on the electrical conductivity were found to be consistent with a proton jump mechanism for the H⁺ ion, where the activity of water is the most significant parameter affecting its equivalent conductance, and a viscous (Stokes’ law) drag mechanism (i.e., Walden’s rule is obeyed) for other ions found in acidic solutions.