掺杂Zn-B-Si-O纳米复合物对BaTiO3陶瓷结构及性能的影响

为了提高BaTiO3陶瓷的介电性能并降低烧结温度,采用溶胶-凝胶法合成的Zn-B-Si-O(ZBSO)纳米复合物和BaTiO3粉体为原料制备了BaTiO3陶瓷.通过XRD,SEM、EDXA和介电性能测试系统研究了ZBSO的煅烧温度、掺杂量和烧结温度对BaTiO3陶瓷的组成,结构和性能的影响.结果表明:ZBSO掺杂量为质...     

Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15纳米晶粉体的溶胶-凝胶法制备

采用溶胶-凝胶法和预碳化处理工艺制备了层状钙钛矿结构的Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15纳米晶粉体。借助DSC-TG、XRD和SEM等分析表征了Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15纳米晶粉体前驱体的热反应过程、粉体的物相结构及微观形貌。结果表明,对前驱体进行预碳化处理得到纳米晶粉体,其分散性得到明显的改善,800~850℃热处理的纳米晶粉体呈单一的层状钙钛矿结构,粉体为球形颗粒,大小均匀,分散性良好,粒径约在100 nm。     

溶胶-凝胶法制备PZT纳米粉体

采用溶胶-凝胶技术，以无机盐为主要反应前驱物、水为主要溶剂，通过优化工艺条件制备了富锆PZT纳米晶。并利用TG／DTA、XRD、TEM等对粉体性能、结构进行了分析。研究了粉体结晶性与反应前驱物、溶液pH值、胶凝剂、反应温度和热处理条件的关系。结果表明，以硝酸铅为铅源、尿素为胶凝剂，700℃热处理2．5h，得到粉体平均粒径为70nm。     

水热反应条件对BaTiO3纳米晶形成的影响及其原子尺度表面结构

本文报道了水热反应条件对BaTiO3纳米晶形成的影响,尤其是其原子尺度的表面结构。研究结果表明,Ba/Ti摩尔比较大的前驱体溶液中,易获得立方状大尺寸（～260nm）的BaTiO3纳米晶体;而采用乙二醇作为水热反应介质,可获得小尺寸弱圉聚的BaTiO3纳米晶（与纯水溶液或水-乙二醇的混合液相比较）。立方状或长方体状的BaTiO3纳米晶外表面被{100}晶面所包围,{110}晶面条纹与纳米晶体的边界相交呈45°角。在粗糙的BaTiO3纳米晶表面,常可观察到台面台阶扭折（terrace—ledge—kink）的表面结构,台面（terrace）和台阶（1edge）位于{100}晶面。由于表面结构的重构,{110}晶面通常被分解成由许多小的{100}晶面相连接而成的扭折结构。而在球状的BaTiO3纳米晶边缘,没有观察到表面台阶结构。     

水基流延制备片式PTCR陶瓷的研究

采用sol-gel法制备纳米BaTiO3基PTCR粉体,并以其为原料,采用水基流延成型工艺制备片式PTCR。研究了在sol-gel法制备BaTiO3粉体中,施受主元素含量、陶瓷的烧成温度与PTC效应、晶粒尺寸的关系以及水基流延工艺中各种添加剂对浆料和膜片性能的影响。结果表明:以纳米BaTiO3粉体为原料、水基流延的片式PTCR坯片,在1240℃下就能半导化,所得陶瓷样品的升阻比高于104,温度系数大于13%℃–1,平均晶粒尺寸小于2μm。     

水热法制备NBT-BT粉体的研究

用水热法制备了0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3粉体,并对其进行了XRD分析和SEM分析。结果表明NaOH浓度对相组成和合成粉体的形态颗粒有重要影响。在NaOH浓度为10 mol/L的条件下制得纯净的粒径约为0.5μm的(Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3(NBT-BT)粉体,并对反应过程的机理进行了预测。     

Ag掺杂TiO2纳米晶粉体的制备及性能表征

以钛酸丁酯、无水乙醇、硝酸银等为原料,通过溶胶-凝胶法制备了不同Ag掺杂含量的TiO2纳米晶粉体,用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）检测分析了粉体的晶型转化、微观形貌和晶粒尺寸,用光致发光光谱（PL）表征材料的光电性能。结果表明,Ag掺杂后的TiO2纳米晶粉体的锐钛矿相比未掺杂Ag样品的含量有所增多,当Ag掺杂量为1%和3%时,锐钛矿的相对含量约为65%;随着Ag掺杂量的增加,锐钛矿晶粒尺寸逐渐减小;由TEM图像可知,Ag颗粒较为均匀地弥散在TiO2纳米晶粉体中;由PL荧光检测结果可知,Ag掺杂TiO2纳米晶粉体的荧光强度比未掺杂的TiO2纳米晶粉体的低。试验结果表明,Ag颗粒较为均匀地弥散在TiO2纳米晶粉体中,有利于在锐钛矿界（表）面形成Ti-O-Ag的键合,有效阻止锐钛矿向金红石的转变,同时抑制锐钛矿TiO2纳米晶粒的增长,Ag颗粒与TiO2纳米晶粉体接触形成肖特基势垒,加速光生电子由TiO2向Ag颗粒传输,减小光生电子与空穴的复合几率,从而提高TiO2纳米晶粉体的光电性能。     

凝胶固相反应法合成亚微米级钛酸锶钡陶瓷粉体

以TiO2和BaCO2,SrCO3粉体为原料,采用凝胶固相反应法合成了亚微米级Ba—Sr0.4TiO3陶瓷粉体。对凝胶固相反应过程进行了DSC热分析,并观察和测定了合成粉体的微观形貌、相结构和粒度分布。结果表明：Ba0.6Sr0.4TiO3粉体合成温度对应于857℃,在900～1000℃温度范围煅烧均可获得颗粒尺寸约0．5μm、粒径分布均匀的Ba0.6Sr0.6TiO3粉体。试验结果表明,凝胶固相合成Ba0.6Sr0.4TiO3的粉体粒径取决于原料粉体尺寸,经高温煅烧后因各组元元素的互扩散导致粉体粒径有所长大,要获得更细的合成粉体应采用更细的粉体原料。     

制粉工艺对BaTiO3粉体理化性能的影响

本文用化学共沉淀法制备BaTiO3超细粉,实验中分别采用氢氧化钠和草酸作沉淀剂。实验发现,采用不同的沉淀剂均能制出具有四方晶相的BaTiO3粉体,但其所含微量成分有所不同,粉体粒度分布有较大差别。通过对粉体进行半导化处理,发现用氢氧化钠作沉淀剂时不易半导化,且其烧结性能及机械性能较差,而用草酸作沉淀剂所得的粉体易半导化,且具有较好的烧结性能和机械性能。     

溶胶-凝胶工艺对纳米级富锆PZT粉末制备的影响

采用溶胶-凝胶工艺制备了纳米级富锆PZT粉末,分析比较了不同溶胶-凝胶过程对制备工艺和合成粉末性能的影响.研究表明合适的反应前驱物、溶液pH值、胶凝剂和热处理条件,对于提高制备粉体结晶度和活性,简化制备工艺、降低反应成本是极其重要的;以硝酸铅为铅源合成粉末具有较好的活性.     

铁电/铁磁复合材料的磁性能和介电性能研究

铁电/铁磁复合材料是一类在材料内部同时共存铁电相和铁磁相的重要功能材料。在外加磁场和电场的作用下,其磁化和极化状态易于调控。笔者以铁电性的钛酸钡和铁磁性镍铜锌铁氧体纳米粉为原料,采用固相反应法,合成了一系列铁电/铁磁复合材料。研究表明:在一定温度下烧结所得的铁电/铁磁复合材料,由铁电相和铁磁相两相所组成,对外表现出铁电性和铁磁性。该复合材料同时具有电感和电容两种特性,而且频率稳定性好,有望替代现有的分立式无源滤波器,做到真正的集成而广泛应用在集成电路中。     

络合沉淀法制备BaTiO_3超细粉末

在分析ＢａＴｉＯ_３前驱体形成机理的基础上，提出了以草酸作为络合剂，用络合沉淀法制备超细ＢａＴｉＯ_３新工艺。用化学分析法测定产物Ｂａ／Ｔｉ比，用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＢＩ－９０激光散射粒度仪对产物的晶型、粒度及形貌进行表征。结果表明：采用该法合成的前驱体，微观组分确定，粒径小，粒度分布窄，近似球形，煅烧后为高纯超细ＢａＴｉＯ_３粉末。     

BaTiO_3掺杂羰基铁粉复合材料吸波性能研究

BaTiO_3介电材料在微波频段具有良好的介电频散特性,可通过在羰基铁粉吸收剂中掺杂 BaTiO_3改良其频散特性。采用固相合成法在不同温度下制备了 BaTiO_3粉体,测试表明,制备的 BaTiO_3粉体形成了单一的四方相晶体结构,具有很高的纯度和结晶度、较好的频散特性。在羰基铁粉中掺杂不同含量的 BaTiO_3粉体,使用同轴线方法测试了复合粉体在2～18 GHz 频段范围内的介电常数和磁导率,基于传输线理论计算获得了复合粉体的反射系数,对比结果显示:BaTiO_3粉体的掺入,明显改进了羰基铁粉介电常数的频散特性,有效地提高了低频波段(2～5 GHz)的吸收性能,含有4%BaTiO_3(质量分数)的样品在3 GHz 处的反射系数达到-8 dB。适当比例 BaTiO_3和羰基铁的混合粉体有望成为性能优越的低频波段吸波材料。     

CuO掺杂纳米SnO_2的气敏性能研究

采用柠檬酸溶解–热解法制备纳米SnO2,并对其进行由不同Cu源制备的CuO粉体机械混合掺杂,进而对掺杂氧化物进行XRD表征,采用静态配气法测试其气敏性能。结果表明:少量的CuO机械混合可掺入纳米SnO2粉体的晶格中,以CuSO4为原料制备的CuO掺杂,可有效提高SnO2粉体对H2S气体的气敏性能,且以5%CuO掺杂量(质量分数)在120℃时,对0.0005%H2S的气敏性能最好,灵敏度可以达到4545。     

亚微米BaTiO_3 X7R MLC细晶陶瓷介质材料的介电性能研究

基于晶体化学、材料物理化学、电介质物理等基础理论,运用XRD、TEM、EDX、SEM等现代微观分析手段,对亚微米钛酸钡超细粉料制备技术以及高介高性能X7R MLC瓷料和高压高性能X7R MLC瓷料的介电性能进行了研究。     

钛酸钡纳米粉体的共沉淀法合成与研究

采用TiCl4和BaCl2·2H2O原料,以正丁醇为分散剂,NH4HCO3和NH3·H2O作为沉淀剂合成钛酸钡前驱体,在900 ℃煅烧制备分散性良好的钛酸钡纳米粉体.利用XRD、透射电镜(TEM)和 SEM等手段分析了反应温度、TiCl4浓度、分散剂掺杂量等反应参数对粉体的晶相组成、晶粒度、形貌等的影响,并且测试了相应陶瓷烧结体的介电常数.结果表明,反应温度为900 ℃,TiCl4浓度为0.6 mol/L,分散剂用量为3‰条件下,保温2 h可制备高分散性的纳米级粉体.用以上方法制备的粉体烧结而成的陶瓷片介电常数约为3 400.     

SrBi4Ti4O15陶瓷的制备及其电学行为

采用高强度机械混合的特殊液相沉淀法,以Sr(NO3)3、(C4H9O)4Ti和Bi(NO3)3·5H2O、为原料,制备了SrBi4Ti4O15纳米粉体。研究了前驱体的煅烧温度,粉体结构、粒度,陶瓷的烧结温度及其电性能。结果表明:制得的纳米级SrBi4Ti4O15粉体分散性好、粒径分布范围窄,显著降低了其烧结温度,较之普通固相法至少降低100℃,且粉体烧结活性较高,瓷体致密化温度在970～1000℃,成瓷效果良好。在100Hz以下,εr和tanδ随频率增加显著变小。     

Bi4Ti3O12掺杂对低压ZnO压敏电阻性能的影响

Bi4Ti3O12在低压氧化锌压敏电阻器的烧结过程中起着重要作用。通过使用扫描电子显微镜(SEM)研究了添加Bi4Ti3O12粉体的陶瓷烧结过程。结果表明,使用纳米Bi4Ti3O12粉体的压敏电阻所获得的电压梯度更低,Zn2TiO4相的形态和分布影响压敏电压的分散性。     

制粉工艺对BaTiO_3粉体理化性能的影响

本文用化学共沉淀法制备 Ba Ti O3超细粉 ,实验中分别采用氢氧化钠和草酸作沉淀剂。实验发现 ,采用不同的沉淀剂均能制出具有四方晶相的 Ba Ti O3粉体 ,但其所含微量成分有所不同 ,粉体粒度分布有较大差别。通过对粉体进行半导化处理 ,发现用氢氧化钠作沉淀剂时不易半导化 ,且其烧结性能及机械性能较差 ,而用草酸作沉淀剂所得的粉体易半导化 ,且具有较好的烧结性能和机械性能。