Yb2O3掺杂的BaTiO3陶瓷的PTCR特性

曾有报道认为离子半径较小的Ｙｂ＾３＋离子,在ＢａＴｉＯ３中主要取代Ｔｉ位表面为受主杂质,从而不能使ＢａＴｉＯ３材料在空气中半导化。本文研究了Ｙｂ２Ｏ３的掺杂行为,表明它同其它稀土杂质一样,可以使空气烧成的ＢａＴｉＯ３陶瓷半导化。在纯施主掺杂的ＢａＴｉＯ３半导化陶瓷中,材料的升阻比随施主掺杂量的增加而降低,这是由于晶界上中性钡缺位浓度随施主掺杂量的增加而降低造成的。     

粒度对纳米掺杂BaTiO3陶瓷结构和性能的影响

制备了纳米掺杂BaTiO3陶瓷,研究了纳米掺杂剂和BaTiO3的粒度对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响．结果表明,小粒度、高分散的纳米掺杂剂更易对BaTiO3颗粒实现均匀包裹,有效地抑制晶粒生长并形成更多的壳-芯晶粒,大比表面积使更多高活性的表面原子与BaTiO3发生原子输运形成传质,导致晶粒壳／芯比增大,从而提高其介电性能．纳米掺杂陶瓷的平均晶粒尺寸和四方率与BaTiO3粒度几乎成正比．随着BaTiO3粒度的减小,立方晶粒壳增大而四方晶粒芯减小,陶瓷由四方晶相向赝立方晶相转变,居里峰被显著压制,从而改善介电温度特性．同时,晶粒的壳与芯之间失配产生的内应力随之增加,使居里点向高温方向移动．     

BaTiO3基PTCR陶瓷中Bi2O3蒸汽掺杂和Mn的协同作用

BaTiO3基陶瓷材料的PTCR效应与施受主掺杂密切相关。通过BaTiO3、Sb2O3等蒸汽掺杂，材料的PTCR效应可以得到提高。然而，蒸汽掺杂之后，PTCR效应提高的幅度在含受主Mn的材料中比纯施主掺杂的材料中要大得多。这与BaTiO3蒸汽掺杂和Mn协同作用密切相关。这种协同作用可能进一步形成三阶Mn或中性钡缺位相关的更为稳定的复合缺陷，从而增大了电子捕获中心的浓度，使材料PTCR效应大幅提高。     

SO_4~（2-）对Mn掺杂硫磷酸盐玻璃结构和发光性能的影响

采用高温熔融法制备了Mn掺杂P_2O_5-ZnO-ZnSO_4-Na_2O硫磷酸盐玻璃,研究了不同SO_4~（2-）含量下玻璃结构的变化以及Mn离子的发光性能。结果表明：在409 nm光激发下,MN离子掺杂硫磷酸盐玻璃可产生500 nm到750 nm的宽带发射,SO_4~（2-）的引入改变了Mn~（2＋）周围的配位场,...     

Y2O3掺杂BaTiO3陶瓷的介电特性

讨论了掺杂Ｙ２Ｏ３的ＢａＴｉＯ３陶瓷的介电特性，并计算了晶粒电阻、晶界电阻、晶界宽度和晶界势垒高度，也讨论了在掺Ｙ２Ｏ３材料中加入少量Ｌｉ２ＣＯ３对材料微观结构与宏观性能的影响。     

掺杂Cr^3和Nd^3＋玻璃陶瓷的光谱特性

根据分相成核原理，通过一步热处理过程，制备了双掺杂B2O3－Al2O3－SiO2系统透明玻璃陶瓷。XRD分析确定主晶相为莫来石固溶体；分别测定了材料的吸收光谱，发射光谱和荧光寿命，分析讨论了铬和钕格位分布及光谱特点，在双掺杂铬和钕玻璃陶瓷中存在较强的Cr^3→Nd^3 的辐射能量传递和非辐射传递，同时也存在Cr^3→Cr^3的能量传递。Cr^3主要位于晶相格位中，Nd^3 则全部保留在剩余玻璃相中，Cr^3的格位分布对光谱性能有很大的影响。     

施受主杂质La,Mn共掺BaTiO3陶瓷PTC特性的研究

采用溶胶－凝胶法制备施主杂质Ｌａ和受主杂质Ｍｎ均相共掺ＢａＴｉＯ３半导体陶瓷。掺杂过程中以Ｌａ、Ｍｎ的硝酸盐水溶液代替醇盐实现相掺杂,改善组分均匀性。讨论了受主杂质Ｍｎ的浓度与陶瓷ＰＴＣ性能的关系,并结合ＸＰＳ测量结果,对其影响ＰＴＣ效应的生观机制进行探讨。     

中温烧结耐高温陶瓷电容的制备及性能研究

在BaTiO3(BT)BNT-Nb2O5-Zn系统中改变Nb、Zn掺杂量,对BTBNT-Nb-Zn进行介电性能研究,以期获得中烧耐高温陶瓷电容.研究发现,Nb2 O5、ZnO对BTBNT-Nb2O5-ZnO陶瓷介电性能以及电容量温度变化曲线的影响主要体现在居里温度和居里峰的变化.它们的改性机理可用掺杂后晶粒壳与晶粒芯体积分数的变化来解释.对比不同掺杂后钛酸钡陶瓷的SEM照片可以得出:陶瓷的室温介电常数与掺杂后钛酸钡陶瓷的晶粒生长情况密切相关.     

CeO2掺杂BaTiO3基X7R材料的介温特性

研究了ＣｅＯ２与Ｎｂ２Ｏ５和Ｃｏ２Ｏ３共掺杂的ＢａＴｉＯ３基Ｘ７Ｒ材料的介温特性。系统在Ｘ７Ｒ温度范围内体现出高介（〉４０００）、稳定、低损耗（〈２％）的特点。介电温谱表明相同工艺条件下，ＣｅＯ２含量增加可提高室温介电常数和介电变化率；适当提高邓烧温度有助于介温谱的平化，且其介温特性表现出更为明显的多峰效应。系统可在１２２０～１２４０℃的较低温度下烧成。     

Mn掺杂Co-Al金属氢氧化物的制备及其全解水电化学性能

以Co基氢氧化物为基础用异质元素掺杂方式引入Mn并与Co协同,制备出Mn掺杂Co-Al层状双金属氢氧化物(Mn-CoAl LDH).在1 mol/L的KOH碱性电解质中,电流密度达到10 mA·cm-2时Mn-CoAl LDH的全解水电势为1.66V,其性能远优于Co-A1层状双金属氢氧化物(CoAl LDH)、Ni2...     

铬掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电调谐性能

研究了Cr掺杂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BST)陶瓷的介电及其可调性能的影响.结果表明,少量的Cr可进入BST品格形成固溶体,并促进晶粒生长.当Cr掺杂量(摩尔分数)低于1.0%时,陶瓷的介电损耗急剧降低,调谐率明显提高,综合性能显著改善,其中Cr掺杂0.6%的BST陶瓷具有最佳的综合性能,其在1MHz下的介电损耗为0.0005,品质因子(FoM)达到500,而未掺杂样品的FoM值仅为60.Cr掺杂陶瓷损耗的急剧降低可归因于Cr3 离子的还原和Cr3 、Cr2 受主行为中和了氧空位的施主行为.     

BaTiO3铁电陶瓷的应力腐蚀

研究了BaTiO3铁电陶瓷在恒载荷下的应力腐蚀,环境分别为湿空气、水、硅油和甲酰胺.结果表明,BaTiO3铁电陶瓷在湿空气、硅油、水和甲酰胺中都能发生应力腐蚀,其本质是介质分子吸附降低表面能.在空气中的瞬时断裂为穿晶断裂,滞后断裂大部分为穿晶断裂,局部为沿晶断裂.在这四种环境中,归一化应力腐蚀门槛应力强度因子分别为KIsCC/KIC=0.78(空气),0.63(水),0.66(硅油)和0.82(甲酰胺),其断裂韧性为KIC=1.29±0.14 MPa·m1/2.     

Preparation and dielectric properties of BaTiO3-based X8R ceramics co-doped with BIT and CBS glass

The effects of Bi₄Ti₃O₁₂ (BIT) on phase purity and dielectric properties of BaTiO₃ (BT) ceramics have been investigated. Results show that BT samples doped with 1–3 mol% BIT adopt a single phase. However, secondary phase Bi₂Ti₂O₇ is observed when BIT content exceeds 3 mol%. Tetragonality and the Curie temperature (T _C) firstly increase and then decreases with an increase in BIT content. The 3 mol% BIT-doped BT ceramic sintered at 1,250 °C exhibits good dielectric properties of ε_r = 2,692, tan δ = 0.0152, ρ_v = 5.8 × 10¹² Ω cm, and the variation of dielectric constant as compared with that at room temperature is about ?20 % at ?55 °C and less than 11 % at 150 °C. It is found that the addition of calcium borosilicate glass (CBS) in BT-BIT ceramics can effectively lower the sintering temperature from 1,250 to 1,050 °C and further enhance the capacitance temperature stability. The permittivity decreases with an increase in CBS content from 1 to 10 wt%. Secondary phase BaBi₄Ti₄O₁₅ exists in the CBS doped BT-3BIT systems. All of CBS doped samples satisfy the X8R specification. Typically, the sample with 3 wt% CBS has ε_r = 1,789, tan δ = 0.0115, ρ_v = 9.67 × 10¹² Ω cm. The variation of permittivity as compared with that at room temperature is about ?12 % at ?55 °C and less than ± 11 % at 150 °C. The as-prepared materials have great potential as EIA X8R-type multilayer ceramic capacitors.     

Mn在BaTiO3中的固溶及其对BaTiO3结构影响的研究

运用XRD、SEM、HRTEM研究了Mn2O3掺杂对钛酸钡陶瓷结构的影响.随着烧结温度上升,发现Mn2O3掺杂钛酸钡样品的晶格常数在c轴方向增大.在烧结温度相同的情况下,Mn2O3掺杂能够抑制钛酸钡晶粒的生长,Mn3 在烧结的过程中逐渐的固溶进入钛酸钡晶格.从结构角度出发,提出了Mn固溶进入晶格后,在其周边微区可能产生压应力,这是样品在还原气氛下烧结仍保持高电阻现象的原因之一.     

BaTiO3陶瓷中Gd、Ce的掺杂效应研究

在BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO系统中引入硼硅酸盐助烧剂,加入Gd、Ce稀土氧化物以期获得中温烧结X7R陶瓷材料.研究发现,随着Gd用量的增加,单独掺杂时陶瓷室温介电常数先减小后增大,而与Ce复合掺杂时室温介电常数单调递增,分析认为,这是由于Gd在BT晶粒中对A位和B位的不同取代造成;随着Ce掺杂量的增大,室温介电常数减小,这与壳芯结构理论吻合.SEM图分析发现,Gd、Ce共掺杂BT陶瓷晶粒生长明显大于单独掺Gd或Ce的BT陶瓷,且陶瓷气孔率低,致密化程度高.     

锰掺杂对PMN-PZT陶瓷介电性能的影响

研究了锰掺杂对富锆PMN-PZT（铌镁酸铅一锆钛酸铅）陶瓷材料的相组成、微观结构、介电性能等方面的影响，并对实验结果作出物理机理的解释。实验结果表明：适量的锰掺杂有助于陶瓷晶粒的生长，并能有效地降低PMN-PZT陶瓷材料的介电常数和介电损耗，在锰掺杂量为3．0％（原子分数）时，εr：197、tanδ=0．15％，作为用于红外热释电探测器的陶瓷材料具有良好的介电性能。     

纳米掺杂BaTiO3制备方法

概述了近年来纳米掺杂BaTiO3 制备方法和制备技术,对这些方法的优缺点进行了比较。     

Al3+掺杂对Li1.02Mn2O4结构和电化学性能的影响

用固相法合成了Li1.02AlxMn2-xO4(x=0.0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.30)锂离子电池正极材料,研究了Al3+对尖晶石型Li1.02Mn2O4的结构及电化学性能的影响.结果表明,当掺杂量x小于0.2时,没有出现杂相,掺杂量为0.3时,出现杂相Al2O3;Al3+的掺入能稳定晶体结构,使材料在充放过程中很好地保持稳定,减弱Li+的能级分裂,改善材料的耐过充性能.当x=0.15时,初始最高容量为118.7 mAh·g-1,160次循环容量衰减至113.8 mAh·g-1,容量保持率为95.8%.Al3+的加入使材料的电导率降低,但材料结构更加稳定,循环性能变得更好.     

纳米BaTiO3的制备及其负载Ni基催化剂的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米BaTiO₃,用纳米BaTiO₃粉体作载体通过浸渍法制备出Ni/BaTiO₃催化剂,并将其用于CO₂重整CH₄制合成气反应,纳米BaTiO₃粉体粒径为25～60nm,颗粒外貌近似球形,其最佳制备条件为:水解用水量10mL,混合溶液pH=4～5,凝胶化温度343K,973K下煅烧处理,在反应温度为1073K,空速12000mL/(h·g·cat)下,Ni/BaTiO₃催化剂可使重整反应的CH₄和CO₂转化率分别达到94.4％和93.3％。