Cu注入PTC BaTiO3陶瓷的复阻抗谱研究

对传统工艺汉制备的ＢａＴｉＯ３陶瓷进行了Ｃｕ元素的离子注入。在较宽的频率范围内和不同温度下对样品进行了阻抗测量，确定了样品的等效电路。根据阻抗谱分析了Ｃｕ注入ＢａＴｉＯ３多晶陶瓷晶粒、晶界电阻与温度的关系。     

Sr、Nb掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3陶瓷的介电性能研究

采用固相反应法制备Sr、Nb掺杂BNBT无铅压电陶瓷,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和介电谱仪表征了样品的晶体结构,表面形貌及介电性能,研究了陶瓷的相结构,微观形貌和介电响应。结果表明,BNBT陶瓷为单一的钙钛矿结构,而BNBT-3SN、BNBT-3SN-3Sr和BNBT-3SN-1Nb陶瓷除了主相钙钛矿结构,存在少量第二相。形貌结构显示出样品相对比较致密,晶粒尺寸分布均匀。SrNb₂O₆的引入使介电峰T_s向低温方向移动,增强弛豫相变程度从而提高了陶瓷基体的介电温度稳定性,BNBT-3SN陶瓷在40～406℃内表现出良好的温度稳定性。通过阻抗图谱分析可知,所有样品主要为晶界传导机制。而且研究表明Sr、Nb掺杂可通过对BNBT-3SN陶瓷氧空位浓度的作用,实现对电导率的调控。随着Sr²⁺的增加,样品的氧空位浓度增加,电导率增大;而Nb⁵⁺的增加,填充了氧空位导致氧空位浓度减小促使电导率降低。     

化学镀镍对BaTiO3基陶瓷PTC效应影响的机理研究

本文通过对比实验，研究了化学镀镍对于ＰＴＣ效应影响的机理。结果表明，对于某些致密的ＰＴＣ半导体陶瓷，化学镀镍后其室温电阻变小、升阻比下降不是由于镀液的渗透，而是与镀镍过程中发生的化学反应有关。首次提出了化学镀过程中产生的初生态氢原子影响ＰＴＣ效应的观点。     

MgO对(Ba,Pb)TiO3系PTC热敏材料性能的影响

研究了MgO对(Ba,Pb)TiO<,3>基高温PTC陶瓷材料性能的影响.结果表明,添加摩尔分数为0.059%MgO后,降低了烧结温度,促进Ba、Pb的固溶,材料居里温度提高30℃;电阻温度系数提高6%,PTC效应明显增强;并且此时室温阻值降低3倍.     

LiSbO3含量对BiMnO3掺杂K0.5Na0.5NbO3陶瓷的结构与压电性能的影响研究

采用传统陶瓷常压烧结工艺制备(0.996–x)KNN-0.004BM-xLS(x=0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06)无铅压电陶瓷,着重研究了LS的含量对(0.996–x)KNN-0.004BM-xLS陶瓷相结构和压电性能的影响。结果表明,当x≤0.02时,陶瓷具有单一的正交相结构;当0.03≤x≤0.05时,陶瓷具有正交相与四方相共存的过渡结构;当x=0.06时,陶瓷具有单一的四方相结构。陶瓷的MPB成分范围在0.03≤x≤0.05。随着LS含量的增加,陶瓷材料的d33和kp均先增加后减小,当x=0.05时,均达到最大值,分别为230 pC/N和0.42;陶瓷的To-t和Tc均向低温方向移动;当x=0时,陶瓷的To-t和Tc分别为455和215℃;当x=0.02时,陶瓷的To-t和Tc分别为385和150℃;当x=0.06时,To-t和Tc分别降至370℃和75℃。     

不同烧结工艺对K0.5Na0.5NbO3陶瓷微结构的影响

采用普通烧结方法和热压烧结方法制备了K0.5Na0.5NbO3(KNN)无铅压电陶瓷.着重研究了两种烧结工艺对陶瓷的微观结构、晶粒形貌及致密度的影响.研究结果表明,两种烧结方法制备的陶瓷样品都具有单一的正交钙钛矿结构,与普通烧结工艺相比,利用热压烧结工艺制备的样品呈现较高的相对密度(大于98%)、较小的晶粒尺寸(0.6μm左右)及较低的介电损耗(1 kHz,tanδ≤2.8%).实验中发现对于热压烧结的样品,通过改变后期退火温度,样品的晶粒尺寸,致密度可以有规律地变化.     

BiYbO3固溶极限对BSPT压电陶瓷结构和电学性能的影响

采用传统固相反应法制备了yBiYbO₃-(0.36–y)BiScO₃-0.64PbTiO₃(BSYPT-0.64/y)体系压电陶瓷。X射线衍射显示BSYPT-0.64/y陶瓷体系为单一的钙钛矿结构; SEM测试结果显示当y=0.1时陶瓷表面形貌出现异常, 当y=0.14时有大量粒径为0.3~0.5 μm的细小晶粒析出在陶瓷的表面; EDS能谱分析发现细小晶粒主要成分为Bi、Yb、Ti、Sc和O, 表明BiYbO₃的含量超过10%时为BSYPT-0.64/y陶瓷体系的固溶极限区域; 通过BSYPT-0.64/y陶瓷的压电性能、铁电性能测试, 介温特性(T_c~450℃)结果分析发现当y>0.1时, BiYbO₃固溶极限析出是相对孤立的行为, 不是影响BSYPT-0.64/y的结构和电学性能的主要因素, 而其结构和电学性能的降低依赖于Sc/Pb相对含量比的降低导致组分对准同型相界的偏离。     

CaTiO3对(Ba,Pb)TiO3系高温PTC材料性能和显微结构的影响

本文研究了CaTiO3含量及烧成工艺对(Ba,Pb) TiO3基PTC陶瓷材料性能和显微结构的影响.结果表明CaTiO3的最佳添加量为3mol％,室温电阻率达到最小,PTC效应最好.SEM观察表明添加CaTiO3后晶粒更均匀致密.不同烧成工艺下材料性能的比较,结果表明烧成温度越高,温度系数越大,但室温电阻率也越大;降温...     

Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3陶瓷的介电和压电性能研究

研究了Na0.5Bi0.5TiO3和（Na0.5Bi0.5）0．94Ba0．06TiO3陶瓷的电滞回线，压电性能和热滞现象。得到（Na0.5Bi0.5）0．94Ba0．06TiO3陶瓷的剩余极化Pr=19μC/cm^2，矫顽场Ec=4.7kV/mm.发现有适量的Ba^2 取代（Na0.5Bi0.5)^2 尽管压电性能有所提高，但同时使得材料的温度稳定性大大降低。     

铋层状共生化合物Bi7Ti4NbO21亚结构层Bi4Ti3O12中Nb的固溶（英文）

采用常规高分辨透射电镜(HRTEM)在层状共生化合物Bi7Ti4NbO21中可经常观察到大量生长缺陷:比如插入额外的Bi3TiNbO9或Bi4Ti3O12层而产生的无序共生结构,以及由共生相Bi7Ti4NbO21和母相Bi4Ti3O12在同一晶粒内形成的共相体[1]。为了给先前提出的共生结构重组生长模型提供更充分的依据,采用低/中分辨率下的高角环暗场像(HAADF)配合X射线能谱(EDXS)定量分析来研究共生缺陷的产生原因。观察到一种共生缺陷可以从共生相到Bi4Ti3O12母相发生结构渐变。用空间分辨的能谱测量可以排除相邻Bi3TiNbO9层所带来的干扰,其结果表明Bi4Ti3O12层中固溶了相当含量的Nb。一定量Nb的固溶进一步表明,在形成共生结构的过程中两种亚结构层之间发生了普遍的阳离子互换过程,而这一过程应该通过重组模型中的部分溶解液相来实现[1]。     

Ni2O3对C3S形成过程的影响及其固溶效应

C3S是水泥熟料中最重要的矿物,杂质离子固溶进入C3S晶格并促进其单斜型或三方型稳定存在,研究离子在C3S中的固溶作用机理,能更深入了解阿利特的微结构及性质。利用化学分析、XRD、DTA及相图分析,研究Ni2O3对C3S形成过程的影响及其固化效应。结果表明:Ni2O3主要以+2价的形式在CaO-Si O2二元体系中存在,因其优先与Si O2反应形成固溶体,f-CaO随Ni2O3掺量递增而增大;当Ni2O3掺量大于其CaO-Si O2二元体系固溶极限时,f-CaO变化趋势呈相反趋势,且促进C3S形成效应明显。通过最小二乘法及Ni2O3固溶度的精确界定,可推导出Ni2O3在C3S中的固溶反应分子式为:(Ca3-0.53xNi0.53x)(Si1-0.47xNi0.47x)O5(x=0.0442)。     

Ca固溶对SrTiO3结构的影响

（CaxSr1-x）TiO3的晶胞体积随Ca固溶量的增大而减少．XPS研究表明，虽然这种体积减少有使原子间结合能增大的趋势，但由于TiO6八面体的倾斜旋转，造成原子间键长加长，反而使得结合能有所降低．Ca的固溶会变化，导致晶界处化学环境的变化，使晶界吸附氧含量明显增大．（CaxSr1-x）TiO3优良的压敏特性归因于晶胞体积的收缩及化学势的变化.     

烧结气氛对 Er-Mg和 Er-Mn掺杂 BaTiO3陶瓷介电性能的影响

用固相法制备了Er-Mg和Er-Mn掺杂BaTiO3陶瓷,并研究烧结气氛对其微结构和电性能的影响.XRD显示样品经不同气氛烧结后均是赝立方相,在空气中烧结Er的固溶度约3.0m01%～4.0mol%,但还原气氛会抑制Er在BaTiO3中的固溶度,导致焦绿石相Er2Ti2O7出现.SEM显示Mg能抑制Er2Ti2O7晶粒的长大,而Mn促进此第二相的晶粒生长.研究表明,烧结气氛对受主离子的固溶度的作用将改变壳芯结构中壳/芯体积比,并且Mn离子的价态随气氛变化将移动居里点,从而显著影响电容变化率温度特性.采用适当的气氛烧结能够使两种介质都满足X8R要求.     

SrSc0.5Nb0.5O3改性BNT基无铅陶瓷的储能特性研究

采用SrSc_0.5Nb_0.5O₃与(Bi_0.5Na_0.5)(Ti_0.95Al_0.025Nb_0.025)O₃固溶构建了无铅陶瓷体系材料(1-x)(Bi_0.5Na_0.5Ti_0.95Al_0.025-Nb_0.025O₃)-x(SrSc_0.5Nb_0.5O₃)(简记为(1-x)BNTA-x SSN,x=5%、10%、15%、20%,摩尔分数)。通过传统固相反应法制备陶瓷,研究了SrSc_0.5Nb_0.5O₃的引入对其结构、相变、储能和介电性能的影响。研究结果表明,(1-x)BNTA-x SSN样品为钙钛矿结构。其最大介电常数对应温度T_m...     

Er3+ 掺杂对Bi3Ti1.5W0.5O9-Bi4Ti3O12 共生无铅压电陶瓷性能的影响

用传统固相法制备了Bi_7-x Er _x Ti_4.5W_0.5O₂₁(BTW-BIT-xEr³⁺,x=0.05、0.10、0.15、0.25、0.35)共生铋层结构无铅压电陶瓷,用BTW-BIT-xEr³⁺的XRD和SEM表征其相结构和形貌,研究了Er³⁺掺杂对其上转换发光性能和电学性能的影响。结果表明：在这种陶瓷中生成了铋层状结构的单一晶相。在980 nm光波激发下所有组分的上转换荧光谱中都能清晰地观察到两个绿光和一个红光发射峰,峰的中心分别位于532 nm、548 nm和660 nm处。改变掺杂Er³⁺离子浓度可调节其强度比。根据BTW-BIT-0.15Er³⁺样品在532 nm和548 nm绿光的光强比拟合了290~440 K的温度灵敏度,结果表明440 K处的灵敏度最大为0.0023 K^-1。Er³⁺离子替代BTW-BIT-xEr³⁺伪钙钛矿层的Bi³⁺使氧空位浓度的降低,降低了高温介电损耗,提高了激活能和压电常数。BTW-BIT-0.15Er³⁺陶瓷的综合电学性能最优,分别为d₃₃=14 pC/N、T_c=697℃,tanδ=0.53%、Q_m=2055。这种陶瓷材料具有最优的发光性能和良好的热稳定性。     

等价Ca、Sr离子固溶对CaTiO3:0.002Pr3+发光特性的影响

利用高温固相反应法,制备了不同Sr/Ca比的(Ca1-xSrx)TiO30.002Pr3+(x=0～0.6)红色发光材料.荧光光谱与XRD测试结果表明所有样品均发出源于pr3+的1D2→3H4跃迁的612m红色光;发光强度与晶胞a轴均随固溶取代量x改变而连续变化,并在x=0.15的出现极值发光强度提高约三倍,a轴则最小.研究揭示除不等价离子取代产生的电荷缺陷外,等价离子取代导致的固溶结构变化也是改变发光强度的有效途径.     

Bi2O3掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷的微结构及微波介电性能的影响

采用固相反应法制备了Mg4Nb2O9基微波介质陶瓷,研究了Bi2O3掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷烧结行为、相结构、显微结构及微波介电性能的影响。实验结果表明:Mg4Nb2O9陶瓷烧结温度随Bi2O3掺杂量的增加而减小,添加2.0wt%Bi2O3,烧结温度从1350℃降低至1175℃;随Bi2O3添加量从0.0wt%增大到3.0wt%,最强峰(104)晶面间距d值由2.756nm增大至2.769nm;Mg4Nb2O9陶瓷的微波介电性能随Bi2O3掺杂量增加而变化;掺杂2.0wt%Bi2O3的Mg4Nb2O9陶瓷在1175℃保温2小时烧结,获得亚微米级陶瓷,且具有最佳的微波介电性能,εr为12.58,Q×f为71949.74GHz。     

V2O5对 BaTiO3-Y2O3-MgO陶瓷性能的影响

研究了V2O5掺杂BaTiO3-Y2O3-MgO系陶瓷的显微结构和介电性能．SEM显示V2O5会促进该体系晶粒生长，降低陶瓷致密度．XRD显示V掺杂样品均为单一赝立方相，其固溶度〉1．0m01％．研究表明，V离子能有效抑制掺杂离子Y、Mg向BaTiO3晶粒内扩散，改变掺杂离子在晶粒中分布，从而形成薄壳层的壳芯晶粒，因此V能提高居里峰的强度并改善电容温度稳定性．多价V离子在还原气氛中以＋3、＋4为主，能增强瓷料的抗还原性，提高绝缘电阻率（10^13Ω·cm）、降低介电损耗（0．63％）．该体系掺杂0．1mol％V时，介电常数达到2600，满足X8R标准．     

Y2O3粉体分散性对固相反应法制备YAG透明陶瓷的影响

以分散性不同的Y2O3纳米粉为原料,利用固相反应法合成YAG超细粉。在不同的制备条件下,针对Y2O3纳米粉的分散性对固相反应进程的物相变化、显微组织及YAG陶瓷体透光性的影响进行了观察和研究。结果表明,Y2O3纳米粉的分散性决定其反应活性,是影响固相反应进程的主要因素。将高活性的Y2O3纳米粉与Al2O3粉均匀混合,可促进固相反应的完成并有效降低烧结温度,使真空烧结后的YAG陶瓷组织更加均匀,有利于烧结后期孤立气孔的排除。     

固溶处理对Al-4.2Zn-1.3Mg合金耐腐蚀性能的影响

目前关于固溶处理对Al-Zn-Mg系合金耐腐蚀性能的研究较少涉及电化学性能。采用开路电位、极化曲线、电化学阻抗谱及腐蚀失重等方法,研究了经不同固溶处理的Al-4.2Zn-1.3Mg合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明:5种固溶处理制度处理的Al-4.2Zn-1.3Mg合金在3.5%Na Cl溶液中浸泡1 h后的电化学阻抗谱均为较大半径的容抗弧;浸泡168 h后,容抗弧的半径均逐渐减小,低频均出现Warburg阻抗,腐蚀反应均受溶液扩散控制;合金经DST4(460℃×1 h+480℃×1 h)固溶处理后,腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小,耐蚀性较好;经DST4固溶处理的Al-4.2Zn-1.3Mg合金在3.5%Na Cl溶液中腐蚀速率随时间的增加而下降,最终维持一个稳定值;在试验时间内,采用D(t)=0.155 43t0.502 45拟合后,腐蚀速率理论值和实测值吻合良好。