Co掺杂对CaBi_2Nb_2O_9陶瓷结构和电学性能的影响

采用传统固相反应法制备CaBi_2Nb_(2-x)Co_xO_9(CBNCo)陶瓷,研究Co掺杂对其微观结构、介电、压电以及电导性质的影响。结果表明:Co掺杂的CBN陶瓷为正交晶系结构,其中,CaBi_2Nb_(1.95)Co_(0.05)O_9陶瓷有杂相生成。所有CBNCo陶瓷均有较高致密性,烧结效果较好。Co的加入使CBN陶瓷烧结密度明显提高,压电性能得到改善;加入Co改性后,CBN陶瓷介电损耗均明显降低,居里温度略微增加。同时,Co的加入引入了更多缺陷,使导电机理有所改变。     

铬掺杂对PZN-PZT陶瓷微观结构和电学性能的影响

研究了Cr2O3掺杂对0．2Pb（Zn1／3Nb2/3）O3-Pb（Ti0.5Zr0.5）03（PZN-PZT）陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明,Cr2O3掺杂量小于0．3wt％时,Cr2O3能引起三方-四方相变,四方相含量诸加,晶粒尺寸和烧结密度上升;掺杂量高于0．3wt％时,Cr2O3掺杂能抑制晶粒长大并降低烧结密度。同时,Cr2O3掺杂表现出硬性掺杂特征：εr变小,Qm值增加。而tanδ,kp和d33随Cr2O3掺杂量增加而表现出极值特征。最佳的压电性能出现在Cr2O3掺杂量为0．3wt％处。     

La掺杂SrBi4Ti4O15结构影响研究

通过对La不同掺杂比例SBT的XRD、拉曼光谱测试表明La掺杂对铋层状结构材料SBT的结构没有破坏.随掺杂量增加La取代不同位置,SBT拉曼光谱中270cm-1峰和550cm-1峰先宽化然后逐渐锐化,314cm-1肩峰锐化,870cm-1峰没有太大的变化.La掺杂进入类钙钛矿层对邻近TiO6八面体振动影响更大.     

Nb2O5掺杂对TiO2陶瓷性能的影响

在Nb2O5含量x为0.1～1.5%的范围内,研究了Nb2O5掺杂对TiO2压敏陶瓷电性能的影响.发现x＝0.7%的样品显示出最低的压敏电压(Eb=8.57V/mm )以及最高的相对介电常数2.385×104.分析认为Nb2O5掺杂的实质是Nb5 固溶于 TiO2中取代Ti4 使晶粒半导化,但掺杂量受晶格畸变作用有一定限制.     

Nb、Y共掺杂对PZT陶瓷微结构和电学性能的影响

研究了在Pb(Zr0.52Ti0.48)O3基体中同时掺入高价离子Y3+和Nb5+后,固溶体Pb1.03-xYx[(Zr0.52Ti0.48)1-x]O3(x=0～0.05)的晶相、微观结构及电学性能.实验结果表明共掺的Y3+和Nb5+离子抑制晶粒生长,改善材料的烧结致密度;随掺杂量x的增加,晶格常数c和晶格四方度c/a减小,晶相由四方相逐渐向菱形相转变,影响晶相和晶格参数的主要因素是Y3+离子;当掺杂量x=0.015时,材料的电性能最佳(介电常数ε33/εo=1366,压电系数d31=-139.8pN/V,e31=-9.2N/V·M,机电耦合系数kp=0.60和剩余极化值Pr=44).     

BaNb2O6掺杂Na1/2Bi1/2TiO3无铅压电陶瓷的介电弛豫

采用传统陶瓷制备方法,制备了无铅新压电陶瓷材料Na1/2Bi1/2TiO3-xBaNb2O6.研究了BaNb2O6掺杂对(Na1/2Bi1/2)TiO3陶瓷晶体结构、介电性能与介电弛豫行为的影响.XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体.材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷具有两个介电反常峰Tf和Tm,修正的居里一外斯公式较好的描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随BaNb2O6掺杂量的增加而增加.该体系陶瓷表现出与典型弛豫铁电体明显不同的弛豫行为,低掺杂量的陶瓷仅在低温介电反常峰Tf附近表现出明显的频率依赖性,而高掺杂的陶瓷材料在室温和Tf之间都表现出明显的频率依赖性.并根据宏畴一微畴转变理论探讨了该体系陶瓷产生介电弛豫的机理.     

稀土Ce掺杂对SnO2电极电学性能的影响

通过共沉淀法制备了铈掺杂二氧化锡超细粉体，平均粒径为20nm，并制得氧化锡电极样品。主要研究了在氧化锡电极中添加不同含量的Ce对电极导电性能的影响情况，通过XRD、SEM和电阻率表征样品性能。实验结果表明，Ce掺杂有利于提高SnO2电极的导电性能，并随Ce含量增加，导电性也提高。共沉淀制得的原料粉体具有纯度高、掺杂均匀等特点，有利于充分发挥添加剂在SnO2电极中起到的提高导电性能的作用，且共沉淀法操作较简便，易实现从实验室制备到实际生产的转化。     

La和Nb共掺提高BiFeO3的磁学性能

采用溶胶-凝胶法成功制备了Bi_(1-x)La_xFe_(0.99)Nb_(0.01)O_3(x≤0.25)纳米颗粒样品,并研究了La和Nb共掺对BiFeO_3样品的晶体结构、晶粒尺寸和磁学性质的影响。根据X射线衍射及Rietveld精修结果可知,所有样品都保持R3c空间结构,且Fe-OFe键角随着La掺杂量的增加而减小。XPS测试结果表明,La和少量Nb共掺不会引起样品中Fe~(3+)和Fe~(2+)含量的明显变化。磁性测量发现剩余磁化强度强烈依赖于La掺杂量x。La掺杂影响着反向旋转的FeO_6八面体结构变化,而Nb离子掺杂会导致样品晶粒细化。共掺BiFeO_3的磁性增强是两种影响机制协同作用的结果。     

Gd2O2SO4粉体的合成及其晶体结构确定

通过750℃,2h煅烧Gd2O3和H2SO4(摩尔比1:1)的前驱体方法合成了Gd2O2SO4粉体.利用Gd2O2SO4的X射线粉末衍射数据和Material Studio 4.0 Reflex模块中Powder solve技术和Rietveld精修方法对Gd2O2SO4的晶体结构进行了研究.研究表明:Gd2O2SO4具有空间群为PMNB(62)的正交晶系,晶胞参数为a=1.2996nm,b=0.8117nm,c=0.4184nm,V=0.440698nm3,Z=4,计算密度为6.6949g/cm3,并确定了晶胞中原子的位置,Rietveld精修得到的Rwp=9.15%.     

Bi掺杂对La0.67Ca0.33MnO3化合物磁性和导电特性的影响

与La的离子半径基本相同的Bi掺杂对钙钛矿锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的磁性和电输运性质有显著影响。掺杂使居里温度和磁化强度单调降低，电阻率和磁电阻随掺杂量增加先得到加强，然后又随着掺杂量的继续增加而降低。掺杂量达x=0.2时，试样在5－300K温度范围内表现为半导体特性，在ρ（T）及M（T）曲线上有两个以上相变，认为是铁磁相互作用与电荷有序转变竞争的结果。     

稀土(Y、Pr、Tb)希夫碱配合物的合成、结构及荧光性质

以水杨醛苯甲酰腙为配体(H2L),采用溶剂热法,合成了3种稀土[Y、Pr、Tb]配合物。通过红外光谱、热重分析、元素分析、紫外及荧光光谱对其进行了表征,并用X单晶衍射测定了钇配合物的结构。其结构以4个对称的金属核为骨架,每个金属核上带有2个配体,属于四方晶系,P4/ncc空间群,a=2.1656(2)nm,b=2.1656(2)nm,c=2.6668(4)nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=12.507(3)nm3,Z=16。荧光光谱表明,钇配合物在473nm处有强的荧光发射,铽、镨配合物都表现出良好的特征荧光发射,其光致发光性能良好,有望在光学材料方面得到应用。     

K_2Ln(NO_3)_5·2H_2O(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm)的晶体生长和热重-差热分析研究

本文生长出了K2Ln（NO3）5.2H2O（Ln=La；Ce；Pr；Nd；Sm）的单晶，并对其进行了晶体结构及差热-热重分析研究．结果表明，K2Ln（NO3）5.2H2O（Ln=La；Ce；Pr；Nd）的晶体属正交晶系，Fdd2空间群．首次生长出KPrN单晶并用直接法解出其晶体结构．解得KPrN的晶胞参数为：a=11．2210（10）,b=21．411（3），c=12．208（2）,Z=6；R=0．0240．对KLnN加热，则依次出现脱水、熔化、不可逆相变和NO的分解过程（K2Ce（NO3）5·2H2O除外）K2Ln（NO3）5·2H2O（Ln＝La；Nd；Sm）的NO分三步分解，K2Ln（NO3）5·2H。O（Ln=Ce；Pr）的NO分两步分解·KNO3和Ln（NO3）3·nH2O的混合物在225℃左右生成K2Ln（NO3）5     

K2Ln(NO3)5·2H2O(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm)的晶体生长和热重-差热分析研究

本文生长出了K₂Ln（NO₃）₅·2H₂O（Ln=La；Ce；Pr；Nd；Sm）的单晶，并对其进行了晶体结构及差热-热重分析研究．结果表明，K₂Ln（NO₃）₅.2H₂O（Ln=La；Ce；Pr；Nd）的晶体属正交晶系，Fdd2空间群．首次生长出KPrN单晶并用直接法解出其晶体结构．解得KPrN的晶胞参数为：a=11．2210（10）A, b=21．411（3）A，c=12．208（2）A,Z=6；R=0．0240．对KLnN加热，则依次出现脱水、熔化、不可逆相变和NO的分解过程（K₂Ce（NO₃）₅·2H₂O除外）K₂Ln（NO₃）₅·2H₂O（Ln＝La；Nd；Sm）的NO分三步分解，K₂Ln（NO₃）₅·2H₂O（Ln=Ce；Pr）的NO分两步分解·KNO₃和Ln（NO₃）₃·nH₂O的混合物在225℃左右生成K₂Ln（NO₃）₅     

SnO2掺杂对BMN陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相烧结法制备Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3+x(x=0~8)%SnO_2(BMSN,x为质量分数)微波介质陶瓷,并研究SnO_2掺杂对Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3(BMN)微波介质陶瓷结构及介电性能的影响。XRD分析表明,陶瓷体系中存在两种相,主晶相Ba(Mg_(1/3)-Nb_(2/3))O_3和附加相Ba_5Nb_4O_(15)。随着x的增大,BMSN陶瓷体系的相结构逐渐由钙钛矿六方结构转变为立方结构,同时有序相逐渐由1∶2有序结构转变为1∶1有序结构。研究表明:添加适量的SnO_2可以促进液相烧结,当SnO_2掺杂质量分数为6%时,BMN陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 550℃以上降低至1 200℃,表观密度ρ=6.39g/cm3,相对理论密度为99.1%,此时BMSN陶瓷体系拥有优良的微波介电性能——高相对介电常数(ε_r=33.6),接近于零的谐振频率温度系数(τ_f=0.15×10~(-6)℃~(-1)),高品质因数与谐振频率的乘积(Q·f=112 300GHz(8GHz))。     

La2/3Sr1/3MnO3掺杂RE(RE=Pr、Eu、Y、Tb)的结构、红外及磁学性质

采用空气中固相反应烧结法制备了一系列钙钛矿结构的(La1-xREx)2/3Sr1/3MnO3(RE=Pr、Eu、Y、Tb;x=0、0.3或0.4)掺杂稀土锰氧化物多晶样品.X射线衍射(XRD)分析表明随着RE离子半径的减小,样品XRD的衍射峰位置普遍向高角度偏移,2θ增大0.02～0.62°.扫描电镜(SEM)观测的结果表明掺杂RE离子的半径越小,形成多晶样品的晶粒越小,未掺杂RE的La2/3Sr1/3MnO3在所有的样品中晶粒最大.红外吸收光谱测量发现样品在599～629cm-1范围出现了吸收峰并且峰的位置随掺杂RE离子半径的减小而向低频方向偏移.样品的磁性质测量表明掺杂稀土离子的半径及磁矩对材料的磁电阻有明显影响.     

微量Ce对亚快速凝固Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

通过DSC,XRD,SEM,EDS,静拉伸实验等材料分析方法研究了Ce对亚快速凝固方式铸造Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响,探求合理的均匀化热处理工艺。结果表明,添加Ce能减小合金枝晶间距,细化晶粒,消除分散缩孔,起到细晶和净化的作用。添加Ce使合金低熔点共晶相的初熔温度降低3℃,相同均匀化条件下微量Ce能促进低熔点共晶相溶入基体,改善合金的均匀化效果。合金A的均匀化温度应低于480℃,合金B的均匀化温度应低于470℃,添加Ce降低了合金的均匀化温度,提高均匀化效率。添加Ce还大幅度提高了合金抗拉强度。     

Cs2LiYCl6:Ce闪烁晶体的光学及闪烁性能

用坩埚下降法生长得到Cs₂LiY _0.95Cl₆: 5%Ce(CYLC)闪烁晶体, 通过X射线衍射分析证明Cs₂LiYCl₆:Ce的晶体结构属于钾冰晶石结构, 并与理论计算结果基本吻合。在吸收光谱中观测到源于Ce³⁺离子从4f向5d_1~5电子跃迁的吸收峰和自陷激子吸收峰。X射线和紫外激发和发射光谱测试表明, 位于300 nm的发光属于Cs₂LiYCl₆:Ce晶体的本征芯价发光, 321 nm的发光归因于自陷激子发光, 350~450 nm范围的发光属于Ce³⁺离子5d-4f 跃迁发光。在³⁷Cs源伽马射线激发下, CYLC晶体的能量分辨率达到8.1%, 衰减时间分别为58 ns和580 ns。综上所述可知, Cs₂LiYCl₆:Ce晶体将是一种在中子和伽马射线分辨领域具有广泛应用前景的闪烁晶体。     

BaZrO3掺杂对(K0.49Na0.51)0.98Li0.02(Nb0.77Ta0.18Sb0.05)O3无铅压电陶瓷的结构与电性能的影响

采用固相反应法制备了(K_0.49Na_0.51)_0.98Li_0.02(Nb_0.77Ta_0.18Sb_0.05)O₃-xBaZrO₃ (NKNLST-xBZ, x = 0~0.020 mol)无铅压电陶瓷, 系统研究了BaZrO₃的掺杂量对陶瓷的压电、介电、机电和铁电性能的影响。结果表明: 随着BaZrO₃掺杂量x的增加, 陶瓷的晶体结构由正交相向四方相转变, 在x=0.005~0.008区间出现正交相与四方相两相共存的区域, 在此区域内陶瓷的晶粒变得细小且均匀, 介电损耗tanδ大幅降低, 压电常数d₃₃和平面机电耦合系数k_p增加。该体系陶瓷的介电常数ε T 33 /ε0则随着BaZrO₃的增加持续增加, 相变温度则向低温方向移动。当x=0.005时, 该组成陶瓷具有最佳的综合性能: 压电常数d33=372 pC/N, 平面机电耦合系数kp=47.2%, 介电损耗tanδ=3.1%, 以及较高的介电常数ε^T₃₃ /ε₀=1470和居里温度T_c=208℃。     

Nb、K共掺对BiFeO3纳米晶体结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备Bi_(1-x)K_xFe_(1-x)Nb_xO_3(0≤x≤0.05)纳米晶体,并研究Nb、K共掺杂对BiFeO_3样品晶格结构和磁学性质的影响。根据XRD图谱和Rietveld精修可知,所有样品保持R3c相,晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe发生微弱的变化。XPS测量显示,少量的Nb、K共掺杂不引起样品中Fe~(3+)和Fe~(2+)比例的变化。磁测量表明,所有掺杂样品的磁性都得到了增强。当掺杂量x=0.01时,剩余磁化强度Mr达到最大值,Mr=0.1978emu/g,相比于纯BiFeO_3增大了18倍。低掺杂时剩余磁化强度Mr增大,可能是由于掺杂样品中存在束缚磁极化子引起的。     

新型半导体材料BaSi2的结构及其热电性能的研究

正交相的BaSi2是一种新型半导体材料,具有较小的热传导系数、较大的光学吸收系数和适合的带隙值,是一种潜在的热电材料和理想太阳能电池材料,有着广阔的应用前号。文章介绍了正交相BaSi2晶体结构、电学特性,综述了近年来对其热电性质的研究状况,并就当前BaSi2究中存在的问题和研究动向做了简要讨论。