ZnO-B_2O_3对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构和介电性能的影响

采用传统固相反应法,将ZnO-B2O3(ZB)与1 100℃预烧的CaCu3Ti4O12(CCTO)粉末混合烧结成陶瓷。探讨ZB对CCTO陶瓷显微结构和介电性能的影响,并进一步分析CCTO陶瓷的巨介电机理。结果表明:当添加少量ZB(w≤2%,质量分数)时,形成体心立方BCC类钙钛矿结构的CCTO单相;当w>2%时,生成Zn2TiO4杂相;当ZB的添加量为0.5%和10%时,CCTO陶瓷的介电常数明显增大,介电损耗也较高;而当ZB的添加量为1.0%~5.0%时,介电常数的变化很小,同时具有较低的损耗和良好的温度稳定性。其中,w=2%时CCTO基陶瓷具有优异的介电性能(100 kHz),即相对介电常数εr=336,介电损耗tanδ=0.018,介电常数温度系数τε=-1.5×10-5℃-1。ZB掺杂CCTO基陶瓷的阻抗谱表明:CCTO陶瓷由半导体化晶界和相对绝缘的晶粒构成,因此,其具有巨介电常数。     

CaCu_3Ti_4O_(12)多晶块体的巨介电常数研究

采用固相法制备了Ca Cu3Ti4O12多晶块体,研究了其介电常数随温度和频率的变化。结果表明,在温度为300 K、频率为1 k Hz时,多晶块的介电常数高达14 000;频率为1 k Hz时,介电常数基本不随温度的变化而改变。动态变化的极化弛豫使Ca Cu3Ti4O12多晶块具有巨介电常数,混合价Ti离子导致极化子的热激活使Ca Cu3Ti4O12多晶块的介电特性出现反常效应。     

合成工艺对CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能的影响（英文）

利用溶胶凝胶工艺制备CaCu3Ti4O12粉体,经相同压力和时间冷压后,于1000℃下进行烧结,制备CaCu3Ti4O12陶瓷。微观组织观察表明,烧结时间对复合陶瓷的晶粒尺寸有显著的影响;烧结不同时间的复合陶瓷的介电常数和介电损耗在50Hz到100kHz的范围内表现出弱的频率相关性。随着频率的增加,复合材料的介电损耗降低,而介电常数保持在一个较高值。最佳的烧结时间为6h。     

烧结温度对CaCu3Ti4O12陶瓷C波段介电性能的影响

采用固相反应法制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷,研究了烧结温度对CCTO晶相、微观形貌、致密度以及在C波段(3.95～5.85 GHz)的介电性能的影响。结果表明,在1040℃烧结的试样除了含有CCTO,还存在部分没有反应的TiO2。随着烧结温度的升高,TiO2逐渐消失。与1040℃和1060℃烧结的试样相比,在1080℃烧结的试样晶粒尺寸较大且粒径较均匀,而在1100℃烧结的试样有明显的熔化现象。试样的密度随烧结温度的升高而增加,在1080℃时达到最大值。在1040～1080℃烧结的试样,其介电常数随着烧结温度的升高而增加,而在1100℃烧结的试样的介电常数反而有所降低。不同烧结温度下的CCTO陶瓷的介电常数和介电损耗随频率的增大变化不大。在所得的试样中,在1080℃烧结的CCTO陶瓷介电常数最高,介电损耗最低。     

预烧温度对CaCu3Ti4O12陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相反应法在不同温度（950～1100℃）下预烧后烧结制备CaCu3Ti4O12（CCTO）陶瓷。对CCTO陶瓷进行物相分析，并测试了20Hz-1MHz频率范围和25～150℃温度区间的介电性能和阻抗谱，详细研究了预烧温度对CCTO陶瓷烧结性能、晶体结构和介电性能的影响。结果表明，较低的预烧温度有利于CCTO陶瓷的烧结，容易获得介电性能较好的CCTO陶瓷。950℃预烧后，于1120℃烧结的CCTO陶瓷室温1kHz频率下介电常数可达12444。     

Al2O3对低温共烧介电材料性能和微观结构的影响

以氧化物组分为主,经过750℃煅烧,成功制备了Ba-Ti-B-Si-O玻璃陶瓷,烧结温度为900℃左右的低温共烧陶瓷组合材料,其性能为1MHz时相对介电常数εr在10左右,介质损耗系数tanδ在2.0×10-3左右,基本满足作为低温共烧陶瓷材料的性能指标.与高温熔融法比较,直接煅烧法获得的LTCC烧结体中存在较多气孔,影响了烧结体的介电稳定性和烧结特性,为了使该LTCC粉体更具有实用价值,研究发现,2%～5%(质量分数)Al2O3的搀杂可以明显改善烧结体的微观结构,气孔基本消除,材料的体电阻率增大,使其介电性能稳定;但随着氧化铝含量超过10%(质量分数),烧结体致密度下降,介电性能变差.     

纳米Ba_3Ti_4Nb_4O_(21)微波介质陶瓷粉体制备及表征

以铌柠檬酸盐、乙酸钡和钛酸正四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法,通过控制反应条件,在700℃的温度下获得Ba3Ti4Nb4O21纳米粉体,比采用普通固相法合成的温度低400℃左右。用红外光谱,差热-热重,X射线衍射以及透射电镜等手段表征Ba3Ti4Nb4O21柠檬酸盐前驱体以及煅烧后粉体的各项特性。结果表明:用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制得的前驱体在700℃煅烧2h后,可获得纯Ba3Ti4Nb4O21纳米粉体,其平均粒径在30～50nm,适合于微波介质陶瓷的制备。     

Li_4Ti_5O_(12)的溶胶-凝胶合成及其电化学性能

以乳酸(LA)为配位剂,Ti(OC4H9)4和LiAc.2H2O为原料,通过溶胶-凝胶法制备具有优良电化学性能的电极材料Li4Ti5O12。采用热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电以及循环伏安(CV)等方法对合成的材料进行结构表征和电化学性能测试。结果表明:在800℃烧结18 h制备的样品颗粒分布均匀、结晶度良好、电化学性能优良。0.5 C倍率的首次放电比容量为184.32 mA.h/g,50次循环后仍然保持在155.62mA.h/g。     

298.15K下Li-Ti-H_2O系φ—pH图及Li_4Ti_5O_(12)的合成

运用双参数模型和同系线性规律对Li2Ti3O7、Li4Ti5O12和Li4TiO4的标准生成吉布斯自由能进行估算,并绘制在298.15 K时,不同离子浓度下Ti-H2O系和Li-Ti-H2O系的φ—pH图。结果表明:在水溶液中,Li4Ti5O12在pH为4.1～13.7之间具有较大的热力学稳定区域,从热力学角度预测了从水溶液合成Li4Ti5O12的可能性,并通过实验在pH为9～10之间,采用TiCl4水溶液强制水解法制备出纯相尖晶石Li4Ti5O12,验证水溶液中合成Li4Ti5O12的可行性。     

Ti_4AlN_3陶瓷的相形成机理研究

介绍了Ti4IAlN3陶瓷的结构特点和制备方法。以Ti,Al和TiN粉为原料,采用无压烧结制备的产物来研究Ti4IAlN3的相形成机理。利用X射线衍射（xRD）来确定物相,结果表明：合成Ti4IAlN3的最佳温度为1400℃,保温时间的延长有利于Ti4IAlN3的合成,过量Al能促进Ti4IAlN3的合成,当摩尔配比为n（Ti）：n（Al）：n（TiN）：1：1．2：1．5时,可以合成纯度较高的Ti4IAlN3。     

ACu3Ti4O12(A=Ca, Sr, Ba)的介电性能

利用传统固相反应法制备理想摩尔配比的CaCu3Ti4O12(CCTO)、SrCu3Ti4O12(SCTO)和BaCu3Ti4O12(BCTO)陶瓷样品,测量它们在不同频率下的介电常数和介电损耗随温度的变化关系.结果发现,CaCu3Ti4O12的介电性能基本上属于德拜弛豫,而造成SCTO和BCTO与CCTO介电性能差异巨大的原因是结构的畸变和杂相的出现.     

锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的制备及电化学性能

采用嵌段聚合物型表面活性剂P123作为结构导向剂,利用溶胶-凝胶方法制备出纳米TiO2作为合成Li4Ti5O12锂离子电池负极材料的原料之一.然后采用湿法球磨辅助的固相反应合成方法,以丙酮作为球磨介质,制备出Li4Ti5O12锂离子电池负极材科,并对所制备的Li4Ti5O12电极材料进行扫描电镜SEM、透射电镜TEM、粉末X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)以及循环性能测试.电化学性能测试表明所制各出的锂离子电池负极材料Li4Ti5O12具有较高的放电比容量和优异的循环性能.在电流密度为16 mA/g时首次放电比容量为155 mAh/g,首次库仑效率为98.3%.300次循环结束时放电比容量仍可达150.8 mAh/g,约为首次放电比容量的97.3%,300次循环容量仅衰减了2.7%.     

(LiFePO_4-AC)/Li_4Ti_5O_(12)混合电池的系统优化

以磷酸铁锂和活性炭为复合正极、以钛酸锂为负极的混合电池,其充放电性能受正极活性物质配比的影响.考察了正极中不同的活性炭和磷酸铁锂含量配比对混合电池能量密度和功率密度的影响.对LiFePO_4-AC/Li_4Ti_5O_(12)混合电池主要采用恒流充放电测试方法.对混合电池正极活性物质的含量配比进行优化可以改善混合电池的比容量和比功率.结果表明,当正极活性物质磷酸铁锂的含量为70%时,混合电池的充放电性能最好.     

钛酸铜钙/钛酸钙复合陶瓷的制备和介电性能

以CaCO_3、TiO_2、CuO为原料,采用两种工艺途径制备了(1-x)CCTO-xCTO(0≤x≤1)复合陶瓷材料.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、阻抗分析仪对(1-x)CCTO-xCTO复相陶瓷的相组成、显微结构特征和介电性能进行了研究,发现不同工艺途径制备的(1-x)CCTO-xCTO复合陶瓷的显微结构略有差异,但介电性能基本相同,表明两种工艺途径制备的陶瓷中CCTO和CTO具有相似的连接情况.此外,还发现2/8CCTO-6/8CTO复合陶瓷在室温和1 kHz频率时,材料的介电常数ε接近1500,且介电损耗tgδ小于0.08.     

球形Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料的制备及其性能研究

以TiCl4和导电碳黑为原料,通过外凝胶法制备出掺碳球形前驱体,再通过一定的热处理后制备出了锂离子电池球形Li4Ti5O12/C复合负极材料。采用XRD、SEM、比表面及电化学性能测试等分析手段表明,掺碳抑制了Li4Ti5O12晶粒的生长,增大了比表面积,提高了材料的反应动力学性能;掺碳后Li4Ti5O12的振实密度有所降低,但仍明显高于采用传统固相反应法和溶胶-凝胶法制备的非球形产品,掺5%碳的Li4Ti5O12振实密度可达1.71g/cm3;当充放电倍率为1.0C时,在1～3V之间充放电,其首次放电比容量高达144.2mAh·g-1,经过100次充放电循环后,其放电比容量仍有118.2mAh·g-1。