Al3+,Si4+对施主、受主掺杂高居里点BaTiO3基PTCR材料性能的影响

固相法合成 (Ba0 .6 Pb0 .4 )TiO3,固定外加TiO2 量 ,研究了Al3 、Si4 对施主Nb5 掺杂居里点Tc >3 2 0℃的 (Ba,Pb)TiO3材料室温电阻率的影响以及对施主Nb5 、受主Mn2 共掺时材料PTC效应等性能的影响。结果表明 ,添加物不影响材料基体的晶体结构 ,Al3 、Si4 可促进材料的烧结 ,适量的Al3 、Si4 可改善施受主掺杂的高居里点BaTiO3基PTCR陶瓷材料的性能     

Nb_2O_5对BaTiO_3陶瓷性能的影响

本文在100 nm BaTiO3粉体中加入0、0.2%、0.5%、1%、2%、5%Nb2O5,通过常规烧结来烧结得到致密的BaTiO3陶瓷,并对不同Nb2O5掺杂量的钛酸钡陶瓷的微观结构、密度和力学性能等方面的影响进行研究。结果表明:随着Nb2O5的加入量从0%增加到5%时,BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸从558 nm减小到126 nm,而它的硬度和抗弯强度却从4.6 GPa和20 MPa升高到7.3 GPa和36 MPa。     

BaTiO_3-Bi_(0.5)K_(0.5)TiO_3高温无铅PTCR陶瓷的制备

作为钙钛矿结构的Bi0.5K0.5Ti O3,其居里温度(Tc)高达380℃,是极好的高温无铅PTCR(Positive temperature coefficient of resistance)陶瓷的制备材料。研究制备了Y2O3掺杂的高温无铅(1-xmol%)Ba Ti O3-xmol%Bi0.5K0.5Ti O3(简写为BT-x BKT,x=8,10)PTCR陶瓷,材料的居里温度达到190℃,电阻突跳约2个数量级。采用扫描电镜研究了陶瓷的微观形貌,并且分析了材料的微观结构对材料耐压特性的影响。     

双重熔盐法制备片状BaTiO_3粉体

用双重熔盐法制备片状Bi4Ti3O12粉体,以Bi4Ti3O12为中间产物通过离子交换制备了BaTi03片状粉体,并对其工艺过程进行了优化.利用X射线衍射分析合成粉体的相结构,用扫描电子显微镜观察其显微形貌.初步探讨了BaTiO3片状粉体的生长机理.结果表明:反应温度和化学组成对中间产物Bi4Ti3O12的微观形貌具有显著影响,在1 000℃以下时,随着反应温度升高,片状尺寸增大;当相对增加Bi2O3的量时,Bi4Ti3O12片状的尺寸增大.通过离子交换制备BaTiO3时,除了模板Bi4Ti3O12的形貌对BaTiO3的晶粒生长具有影响外,反应温度和化学组成同样对BaTiO3的晶粒生长具有显著影响.合成片状Bi4Ti3O12粉体的最佳的条件为:BaTiO3与Bi4Ti3O12的摩尔比为10:1,1 000℃合成2h.     

钛酸锶钡基高压陶瓷电容器材料的研究

钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3)材料既具有钛酸钡(BaTiO3)的高介电常数和低介质损耗,又具有钛酸锶(SrTiO3)结构稳定的特点,是非常理想的高压陶瓷电容器材料.本论文采用常规陶瓷电容器制备工艺,利用正交设计实验法研究了配方对Ba1-xSrxTiO3基高压陶瓷电容器介电性能的影响,得到了影响该系统陶瓷介电性能的主次因素以及各因素水平影响其性能的趋势,并讨论了Bi2O3·3TiO2、CaZrO3、Nb2O5和MgO改性添加物对材料性能的影响.通过正交实验得到了综合性能较好的钛酸锶钡基陶瓷配方,结果表明,在Ba1-xSrxTiO,(当x=0.4时)中加入8%Bi2O3·3TiO2、6%CaZrO3、0.6%Nb2O5和0.5%MgO时,其介电常数ε为3785、介质损耗tgδ为23×10-4、耐压强度Eb为11 kV/mm;而在Ba1-xSrxTiO3(当x=0.4时)中加入8%Bi2O3·3TiO2、10%CaZrO3、0.2%Nb2O5和1%MgO时,其ε为3416、tgδ为30×10-1、Eb为13.5 kV/mm.     

(1-x)KNN-xNKBT无铅压电陶瓷的结构及其电性能研究

采用传统固相法制备了(1-x)K0.5Na0.5NbO3-x(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3(x=0-5%)无铅压电陶瓷,研究了(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3的不同引入量对其物相结构、显微形貌、介电性能以及压电性能的影响。结果表明:所有样品都具有钙钛矿结构;随着x的增加,室温下样品从正交相逐渐向四方相过渡并且居里温度向低温方向移动,样品的压电常数d33与机电耦合系数kp均先升高后降低。该体系多晶型转变PPT位于2%≤x≤3%,当x=3%时,样品的压电性能达到最佳,其中:d33=189pC/N,kp=41%,Qm=96,tanδ=0.028。     

BaTiO3基陶瓷介电材料的研究进展

阐述了BaTiO3基陶瓷电容器系统中通过添加不同添加剂(ZnO、Y2O3、MgO、V2O5、Bi2O3、Fe2O3、Co2O3、Nb2O5、Dy2O3等)对陶瓷温度特性、介电常数、介质损耗及击穿场强的影响,并对具有高介高稳定性的介电材料进行综述及展望。     

Bi_4Ti_3O_(12)陶瓷的制备及微观结构

以过量的Bi2O3和TiO2为组分,采用固相烧结法制备Bi4Ti3O12陶瓷。借助XRD和SEM分析相成分和微观结构。结果表明:经750℃/2h预烧后,合成粉体由Bi4Ti3O12、少量的Bi12TiO20和Ti5O9以及Bi2O3组成。成型烧结后,Bi12TiO20和Ti5O9的衍射峰消失,出现了Bi2Ti2O7的衍射峰。1000℃烧结后,Bi2Ti2O7的衍射峰消失,产物基本为Bi4Ti3O12相。SEM分析表明,温度低时,气孔较多,晶粒较细;温度升高后,晶粒长大,气孔减少;到1000℃时,气孔显著减少,晶粒尺寸约为2～5μm。     

SiO2掺杂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷微观结构及电性能的影响

采用传统固相法成功制备了不同SiO2掺杂量的ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷.研究了SiO2添加剂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷物相组成、微观形貌和电性能的影响规律及作用机理.XRD结果表明,ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷由ZnO主晶相和尖晶石相、富Bi相和含Si相等第二相组成.当SiO2含量增加时,ZnO晶粒尺寸逐渐减小,...     

Sm2O3掺杂的Bi2O3-ZnO-Nb2O5基陶瓷的烧结特性与介电性能

用传统的固相法合成了Sm2O3掺杂的Bi2O3-ZnO-Nb2O5(BZN)基陶瓷(Bi1.5-xSmxZn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(0≤x≤0.6,BSZN),通过XRD、AV2782阻抗分析仪等测试手段对其烧结行为、相结构及介电性能进行了系统研究.结果表明纯BZN陶瓷的结构为立方焦绿石单相;当Sm2O3掺杂量较少(0＜x≤0.5)时,样品的相结构仍然保持立方焦绿石单相;随着Sm2O3掺杂量的进一步增加(x≥0.6),样品出现其它相.同时,试样的介电性能随结构的变化而呈现有规律的变化.     

Sb2O5和Bi2O3添加剂对Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷结构、形貌和性能的影响

研究了Sb2O5和Bi2O3添加剂对Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷材料的结构、形貌和介电性能的影响.结果表明:当Sb2O5和Bi2O3的质量分数较少(＜2.5%)时,不会影响Ag(Nb1-xTax)O3的钙钛矿结构,但能促进其烧结,使所得陶瓷样品更均匀致密.添加适量的Sb2O5和Bi2O3均可使Ag(Nb1-xTax)O3的介电常数(ε)增大,介电损耗(tgδ)减小,介电性能的温度稳定性得到改善.Bi2O3较Sb2O5对降低Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷损耗及改善温度稳定性的效果更佳.     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。     

Al_2O_3/Cu_(70)Ti_(25)Zr_5/Nb界面结构及强度

本研究选用Cu70 Ti2 5 Zr5 活性钎料钎焊Al2 O3/Nb .通过对Al2 O3/Cu70 Ti2 5 Zr5 /Nb界面结构及接头性能研究 ,旨在进一步揭示Al2 O3/含Ti活性钎料间界面反应机制 ,并为指导工程应用提供最佳工艺参数 .借助扫描电镜、能谱、X射线衍射探讨了Al2 O3/Cu70 Ti2 5 Zr5 /Nb钎焊接头界面结构 ,并采用拉剪试验评价了接头强度 .研究结果表明 ,时间 0 .6ks ,温度小于 12 2 3K ,界面产生了 3种新相 :Cu2 Ti4O ,Ti0 .5 Zr0 .5 O0 .1 9,CuTi,界面结构为Al2 O3/Cu2 Ti4O +Ti0 .5 Zr0 .5 O0 .1 9/CuTi/Cu固溶体 +CuTi;温度大于 12 93K ,界面产生了Cu2 Ti4O ,Ti,CuTi 3种新相 ,界面结构为Al2 O3/Cu2 Ti4O/Ti固溶体 /CuTi/Cu固溶体 +CuTi.在 12 93K ,0 .6ks条件下 ,接头剪切强度最高达到 162MPa ,温度大于或小于12 93K ,强度下降     

Nb2O5掺杂Co2Z 六角铁氧体的烧结行为和电磁特性

采用固相反应法制备Nb2O5掺杂Co2Z六角铁氧体[Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O41,Z-型].通过显微结构观察和电磁性能的测试分析,研究了不同Nb2O5掺量对Z-型铁氧体烧结特性和电磁特性的影响.结果表明:由于Nb5 固溶于铁氧体中,增加了空穴浓度,使体扩散加剧,进而促进材料的烧结.适当添加Nb2O5可提高样品的致密化程度,改善Z-型六角铁氧体的显微结构和电磁特性.在Nb2O5掺量为Co2Z一次预烧料质量(下同)的0～0.8%内,随Nb2O5掺量增加,在Z-型六角结构相生长的同时,伴生M-相六角结构.六角结构致密度增加,磁导率增大,铁磁共振频率点移向低频.掺量为0.8%Nb2O5的样品在1 260℃烧结6 h,得到材料的相对密度为95%左右,起始磁导率为33,高μQ积,低损耗角tgδ矫顽力Hcb.     

溶胶–凝胶法制备(Na0.50+xK0.50-2xLix)Nb0.9Ta0.1O3无铅压电陶瓷及其性能

采用溶胶–凝胶法制备Li+取代(K0.5Na0.5)+及Ta5+取代Nb5+的(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷粉体,采用无压烧结工艺制备(Na0.50+xK0.50–2xLix)Nb0.9Ta0.1O3(x=0,0.02,0.04)陶瓷样品。研究了前驱体煅烧温度对陶瓷粉体物相组成的影响。分析了不同Li+掺杂量对样品物相组成、微观结构、体积密度及电学性能的影响。结果表明:前驱体的最佳煅烧温度为600℃,通过透射电子显微镜分析陶瓷粉体的粒径为49 nm;不同Li+掺杂量制备的(Na0.50+xK0.50–2xLix)Nb0.9Ta0.1O3陶瓷样品均为正交相钙钛矿结构;随着Li+掺杂量的增加,(Na0.50+xK0.50–2xLix)Nb0.9Ta0.1O3陶瓷的体积密度先增大后减小,介电常数逐渐升高,压电常数先降低再升高,剩余极化强度逐渐升高。Li+掺杂量x为0.04时样品的压电常数(d33=94 pC/N)、相对介电常数(εr=684.33)及剩余极化强度(Pr=98.27μC/cm2)较好。     

机械球磨时间对液相烧结Ba2Ti3Nb4O18陶瓷材料结构和性能的影响

Ba2Ti3Nb4O18是BaO-TiO2-Nb2O5体系中一种新型的介质材料,具有优良的微波介电性能.为满足低温共烧陶瓷技术(low temperature cofired ceramics,LTCC)对微波介质陶瓷材料的低温烧结要求,实现在900℃与银电极共烧,添加了质量分数为5%的ZnO-B2O3玻璃作助融剂,并研究了机械球磨时间对粉料粒径、陶瓷样品的烧结密度、显微结构和介电性能的影响.机械球磨6h的粉体粒径适中(约90nm),用该粉料制备的陶瓷样品可以在900℃致密烧结(大于理论密度的95%).且高频介电性能为(1MHz下测试):介电常数εt≈36,介电损耗tanδ≈2× 10-4,电容温度系数αc≈2.5×10-6/℃.同时微波介电性能良好:εt=33.3,品质因数和频率的乘积Qf=14274GHz.可与银电极共烧结作为LTCC介质瓷料.     

弛豫型铁电体Pb(B1/3Nb2/3)O3基复合陶瓷中两相共存的研究

在ＰＺＮ－ＢＴ,ＰＭＮ－ＢＴ－ＰＴ和ＰＮＮ－ＰＴ系统中,用两相混合烧结法,分别制备了ＰＺＮ基,ＰＭＮ基和ＰＮＮ基复合陶瓷,介电性能测试结果表明,ＰＺＮ基陶瓷为两相共存的复相陶瓷,而ＰＭＮ基和ＰＮＮ基陶瓷中的两相都发生了很大程度的固溶,应用键价理论和键性分析对此进行了讨论,并从两组元间扩散动力这的角度和显微结构特征对这一现象进行了分析。     

低温烧结Mg_4Nb_2O_9微波介质陶瓷(英文)

分别研究了不同含量Li2CO3/V2O5共掺杂和部分Li取代Mg对Mg4Nb2O9基陶瓷烧结特性、显微结构和微波介电性能的影响.结果表明:Li2CO3/V2O5共掺杂或部分Li取代Mg,均能使Mg4Nb2O9基陶瓷的烧结温度从1 400℃降至950℃,但其烧结机理不同.Li2CO3/V2O5共掺杂Mg4Nb2O9(MNLV)样品中的低熔点液相,使MNLV陶瓷的致密化烧结温度降低.部分Li取代Mg显著降低了(Mg(4-x)Lix)(Nb1.92V0.08)O(9-δ)(MLNV)样品的致密化烧结温度.950℃烧结,相对于MNLV样品的品质因数(Q=13276)而言,MLNV样品的Q值(1 759)显著恶化,这是由于Li1+占据Mg2+晶格.使晶体中非谐振项损耗增加.     

Nb2O5掺杂对BaTiO3陶瓷介电常数的影响

BaTiO3陶瓷以其优异的铁电、压电和绝缘性能广泛应用于体积小、容量大的电子器件材料,但其在一定的工作温度区间介电常数却呈现不稳定变化。对其常用的改性方法进行了分类和阐述,同时对Nb2O5掺杂改性对BaTiO3陶瓷介电性能的影响作了简单介绍,最后讨论了Nb2O5在多层陶瓷电容器制备领域的应用和重要性。