蒸汽掺杂－一种新的钛酸钡基PTCR陶瓷的掺杂方法

晶界效应是陶瓷材料所固有的特性．利用某些氧化物在高温下具有较高的蒸汽压,在烧成过程对陶瓷材料进行掺杂改性,可以有效地控制晶界行为,改善材料性能．钛酸钡基半导化陶瓷中存在的PTCR效应;是一种典型的晶界效应．利用Sb2O3、Bi2O3蒸汽掺杂的钛酸钡基PTCR材料,晶粒细小、均匀致密、升阻比可以做到大于8个数量级．因而,蒸汽掺杂是一种新型高效的掺杂方法．     

B2O3蒸汽掺杂的中低温烧结Y-BaTiO3及其PTCR特性研究

通过B2O3蒸汽掺杂,Y-BaTiO3陶瓷的烧结温度大幅度降低．B2O3蒸汽掺杂后的样品,室温电阻率下降,升阻比提高．通过对氧化硼蒸汽掺杂样品的XRD分析研究表明,硼间隙可以在钛酸钡晶格中存在,硼间隙和／或相关缺陷络合物可以形成电子捕获中心,从而提高PTCR效应．     

BaTiO_3基PTCR陶瓷中B_2O_3蒸汽掺杂的异常行为

钛酸钡基半导化陶瓷中的ＰＴＣＲ效应通常与材料中的施受主掺杂密切相关．在高温下Ｂ２Ｏ３具有较高的蒸汽压,通过Ｂ２Ｏ３蒸汽掺杂的研究表明,含主族元素Ｂ的氧化物蒸汽掺杂,钛酸钡基半导化陶瓷样品的升阻比同样得到了大幅度提高,同时室温电阻率也有所增加．Ｂ２Ｏ３蒸汽掺杂ＢａＴｉＯ３基材料的ＰＴＣＲ效应的提升可能得益于硼填隙和钡缺位相关的复合缺陷在晶界上的形成．     

YCl3取代Y2O3降低BaTiO3基PTCR陶瓷电阻率机理研究

采用YCl3溶液作为施主掺杂剂,在空气中烧结制备一系列BaTiO3陶瓷样品,对其室温电阻率及PTC效应进行研究.同时与Y2O3和YNO3溶液掺杂的样品对比,借助XRD、XRF等分析手段,研究了YCl3溶液掺杂降低BaTiO3基PTCR陶瓷室温电阻率的机理.研究结果表明,经空气中高温烧结后,样品中仍残留部分Cl元素,能取代O位起施主作用,烧结时Cl的挥发过程也能导致样品室温电阻率的降低,最后,施主掺杂剂以溶液的形式加入,能使其在粉料中分布均匀,有助于半导化.     

Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的结构与电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同浓度Sm2O3(分别为0.001,0.002,0.003,0.005,0.007mol)的BaTiO3陶瓷,并对其结构与电性能进行了研究.结果表明:Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的晶型在室温下为四方相,而且随着Sm2O3掺杂浓度的增加,BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸变小,说明Sm2O3掺杂对BaTiO3陶瓷晶粒的生长有一定的抑制作用;Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的电阻率比纯BaTiO3陶瓷明显下降,当添加量为0.001mol时,电阻率最小,.从4.3×109Ω·m下降为6.536×103Ω·m;Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化,呈现NTC效应,而晶界电阻随着温度的变化,呈现PTC效应,且晶界电阻远远大于晶粒电阻,说明该材料的PTC效应是由晶界效应引起的.     

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。     

B2O3蒸汽掺杂的中低温烧结Y-BaTiO3及其PTCR特性研究

通过B₂O₃蒸汽掺杂,Y-BaTiO₃陶瓷的烧结温度大幅度降低。B₂O₃蒸汽掺杂后的样品,室温电阻率下降,升阻比提高,通过对氧化硼蒸汽掺杂样品的XRD分析研究表明,硼间隙可以在钛酸钡晶格中存在,硼间隙和/或相关缺陷络合物可以形成电子捕获中心,从而提高PTCR效应。     

Yb2O3的掺杂方式对Ba(Ti1-y)Zry)O3陶瓷介电性能的影响

在Ba(Ti1-yZry)O3中,Yb2O3的不同掺杂方式引起了材料性能的显著变化,采用Ba(Ti1-yZry)O3合成后Yb2O3的适量掺杂,陶瓷介温峰明显地移动,介电常数大幅度提高,获得了室温介电常数＞25000,1250℃左右烧成,符合Y5V标准的高介材料,合成后掺杂的Yb2O3,使材料介电常数提高,可能与施主掺杂引入的局域化电子有关,合成前掺杂Yb2O3的样品,介电常数较低,移峰效率偏小,可能是Yb的Ti位受主取代使施主引入的局域化电子得到补偿的结果。     

真空烧结对SrTiO3功能陶瓷性能的影响

采用真空烧结替代气氛烧结制备SrTiO3陶瓷材料,获得了既具有电容效应又具有良好压敏效应性能的SrTiO3复合功能陶瓷元件.在此基础上探讨了Nb2O5和La2赴O3作为单、双施主掺杂对SrTiO3功能陶瓷半导化、电性能及显微结构的影响.研究结果表明,双施主掺杂不仅可以促进SrTiO3功能陶瓷半导化,而且对显微结构有重要的影响.在x(Nb2O5);x(La2O3)0.6:0.2时可获得性能较好的半导体材料.相比于气氛烧结工艺,真空烧结同样可以得到性能优良的SrTiO3功能陶瓷材料.     

Mn掺杂BaTiO3基PTCR陶瓷相变的EPR研究

为了探索利用EPR谱线对PTCR陶瓷相变及PTC效应的机制研究的可能性,本文对掺Mn的BaTiO3基正温度系数热敏电阻（简称PTCR）陶瓷在120-450K温度范围内的电子顺磁共振谱进行了研究。得于了Mn^2 离子EPR信号强度、g因子值和超精细耦合常数|A|值的温度分布,发现EPR参数与PTCR陶瓷相变有明显的对应关系,并给出微观结构上的初步解释。研究表明EPR谱线以及精细结构的分析可以为PTCR陶瓷的相变机制以及上的初步解释。研究表明EPR谱线以及精细结构的分析可以为PTCR陶瓷的相变机制以及PTC效应的机制研究提供新的途径。     

蒸汽掺杂-一种新的钛酸钡基PTCR陶瓷的掺杂方法

晶界铲应是陶瓷材料所固的的特性,利用某些氧化物在高温下具有较高的蒸汽压,在烧成过程对陶瓷材料进行掺杂改性,可以有效地控制晶界行为,改善材料性能,钛酸钡基半导体陶瓷中存在的ＰＴＣＲ效应,是一种典型的晶界效应。     

铈掺杂钛酸钡微粉制备与微波吸收特性研究

采用溶胶一凝胶法制备了稀土铈掺杂钛酸钡纳米晶粉体,借助XRD、Raman、SEM以及矢量网络分析仪等分析测试手段对样品晶相、晶格常数、粒径、表面形貌及微波吸收特性进行了研究.结果表明:铈掺杂样品均形成四方相钛酸钡微晶,晶粒发育良好.随着铈掺杂量增大,晶粒逐渐细化,晶格常数a变大,晶格常数c减小;与未掺杂钛酸钡相比,在2-18GHz频率范围内,稀土铈掺杂材料(掺杂量0.2%)的反射损耗明显地提高,反射峰发生蓝移,尤其5.8GHz和7GHz处反射损耗分别提高了15dB和30dB,频带拓宽近2倍.由此可见铈掺杂有利于改善钛酸钡材料的微波吸收特性.     

Y和YF3掺杂钛酸钡系PTCR材料的结构及性能

在不同烧结气氛下制备了Ｙ和掺杂钛酸钡材料,借助于ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＸＲＦ和阻温测试分析仪,研究了烧结气氛对Ｙ和ＹＦ３掺杂钛杂钛钡材料结构和性能的影响,研究结果表明,你舂压气氛可促进Ｙ和ＹＦ３掺杂钛酸钡材料的烧结,晶粒长大,而且这二种掺杂钛酸钡材料都是ｎ型半导体,经过氩气氛烧结的Ｙ掺杂钛酸钡材料ＰＴＣＲ效应较弱,而对在氩气氛中烧结的０．３ｍｏｌ％ＹＦ３掺杂钛酸钡材料却观察到了较好的ＰＴＣＲ效应,这种效     

Nb2O5对ZTM-Al2O3性能及ZrO2增韧机制的影响

探讨了Ｎｂ２Ｏ５对ＺＴＭ－Ａｌ２Ｏ３的性能和ＺｒＯ２在瓷体中增韧机制的影响。发现Ｎｂ２Ｏ５的引入可明显提高瓷体中ｍ－ＺｒＯ２含量而降低ｔ－ＺｒＯ２含量,材料的机械性能也随Ｎｂ２Ｏ５添加量的增大出现了显著的改善,并且有韧性的平方正比于ｍ－ＺｒＯ２含量的关系,ｍ－ＺｒＯ２含量的增加强化了微裂纹增韧是材料性能改善的原因。     

Nb掺杂Bi4Ti3O12层状结构铁电陶瓷的电行为特性研究

采用固相烧结工艺制备了Nb5+掺杂的Bi4Ti3O12层状结构铁电陶瓷.运用XRD和AFM对Bi4Ti3-xNbxO12+x/2材料的微观结构进行表征,发现所制备的陶瓷均具有单一的正交相结构,抛光热腐蚀表面晶粒的显微形貌表现为随机排列的棒状结构.通过对材料直流电导率与温度关系的Arrhenius拟合,分析了Bi4Ti3-xNbxO12+x/2的导电机理.Nb5+掺杂提高了材料的介电常数,但居里温度随掺杂含量的增加呈线性下降趋势.DSC结果显示Bi4Ti3-xNbxO12+x/2材料在居里温度处经历了一级铁电相变.样品的铁电性能测试结果表明,Nb5+掺杂Bi4Ti3O12提高了材料的剩余极化Pr,这主要是由于Nb5+取代Ti4+大大降低了材料中氧空位的浓度,使得氧空位对畴的钉扎作用减弱的缘故.     

PbTiO3微晶玻璃陶瓷的结构和热释电性能研究

采用溶胶－凝胶方法在ＰbTiO3微晶玻璃体系中,析出了ＰbTiO3微晶。ＤＴＡ和Ｘr-ary衍射分析表明,随玻璃含量的增加,析晶温度升高,热释电测试结果表明,随着玻璃含量的增加,热释电系数增大,随烧结温度的升高,ＰbTiO3微晶玻璃陶瓷的热释系数也随之增大,介电温谱的测量则显示,ＰbTiO3陶瓷与ＰbTiO3微晶玻璃陶瓷具有明显的差异。     

Al2O3含量对Al2O3/LiTaO3复合陶瓷介电性能的影响

采用热压烧结法制备了Al₂O₃/LiTaO₃ (ALT) 陶瓷复合材料, 研究了Al₂O₃不同体积含量(5vol%、10vol%、15vol%和20vol%)对LiTaO3压电陶瓷介电性能的影响. 结果表明：随着频率的增加, 不同Al₂O₃含量的ALT陶瓷复合材料的介电常数和介电损耗均降低, 但降低的幅度不同. 少量Al₂O₃(5vol%)的添加既能增大材料的介电常数同时又降低了材料的介电损耗, 但是随着Al₂O₃含量的继续增加, ALT陶瓷复合材料的介电常数和介电损耗都增大, 其居里温度先升高后降低. Al₂O₃作为第二相不但能促进LiTaO3陶瓷烧结致密,而且对ALT陶瓷复合材料的介电性能也有提高.     

BaFe12O19/SiO2微晶玻璃陶瓷的柠檬酸盐Sol-Gel合成及其微波性能的研究

采用柠檬酸sol-gel工艺合成了BaFe12O19/SiO2微晶玻璃陶瓷,并对其介电常数及其磁导率在100MHz-6GHz下的变化规律进行了研究。结果表明,BaFe12O19/SiO2微晶玻璃陶瓷的合成与体系中Fe/Ba,烧结温度密切相关;其介电常数、磁导率基本都随测试频率的增加而下降,介电损耗值最大达到0．40,磁损耗值较小。