(Ba,Pb)TiO3陶瓷的半导化机理及其湿敏特性研究

为了改善感湿性能很差的BaTiO3陶瓷的湿敏特性,通过PbTiO3与BaTiO3复合,制备了表面为无规则网络状结构、内部具有丰富孔洞通道的(Ba,Pb)TiO3陶瓷,在30℃～70℃的温度范围内、RH=12RH%～93RH%之间5个检测点上测试了该材料的阻-湿特性.依照Anderson无序方法分析了陶瓷晶粒的半导化机理,并从表面吸附及能带理论的观点分析了(Ba,Pb)TiO3陶瓷的湿敏特性.理论上指出施主掺杂(Ba,Pb)TiO3陶瓷晶粒的半导化主要是由于晶格B位处于Ti4+和Nbs+的成分无序状态所致;指出(Ba,Pb)TiO3陶瓷属于复杂性系统,其相对湿敏特性由晶粒半导化、表面吸附、晶界势垒等多个因素决定.结果表明其电阻值在12RH%～93RH%的相对湿度范围内变化3个数量级,且湿敏特性曲线在单对数坐标中接近线性.     

施主掺杂对(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷结构和性能的影响

采用常规固相法制备了(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷.研究了等摩尔量的Y,Nb分别施主掺杂或Y和Nb共掺时对压敏陶瓷结构和性能的影响.结果表明,在其他条件不变的情况下,当Y和Nb等量共掺时,(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷可获得较好的电性能V1mA=12.2V·mm-1,α=13.6,εr=2.8×105,tanδ=0.103.     

MnO2和Nb2O5掺杂Pb（Mn1/3Sb2/3）0.05Zr0.47Ti0.48O3压电陶瓷性能的研究

探讨了MnO2和Nb2O5掺杂对Pb（Mn1/3Sb2/3）0.05Zr0.47Ti0.48O3（PMSZT）材料相组成、显微结构、电性能及温度稳定性的影响.结果发现：合成温度900℃,可以得到钙钛矿结构;随着掺杂量的增大,四方相的含量减少,准同型相界向三方相移动;当MnO2过量0.1%,Nb2O5掺杂0.05%（均为质量分数）时,εT33/ε0,d33和Kp达到最佳值;随着MnO2和Nb2O5掺杂量增加,Qm值下降,谐振频率变化率随温度变化由正到负.     

La-Nb共掺杂BaTiO3陶瓷显微结构研究

采用传统固相反应法对水热BaTiO3粉体进行La2O3和Nb2O5双施主复合掺杂，研究（Bal-xLa2x/3）（Til-xNb4x/5）O3陶瓷显微结构特征。结果表明：随着X的增大，晶体结构逐渐由四方相转为立方相。当x≤0．03时，La^3＋、Nb^5＋固溶进入BaTiO3晶格形成单一的钙钛矿相；当x=0．05时，出现Ba6Til7O40富钛第二相；当x≥0．2时，出现Ba-Ti-La-Nb固溶组分的第二相，说明旆主掺杂固溶极限x〈0．2。当x=0．001时，瓷体具有半导化特征，晶粒尺寸为8～10μm；当x≥0．004时，瓷体开始呈现绝缘性，旆主离子表现出明显的抑制晶粒生长作用，随着X增加，晶粒尺寸由10μm（x=0．004）下降至0．5μm（x=0．3）。TEM和EDS分析表明，La^3＋、Nb^5＋双旆主复合掺杂，La^3＋提高了Nb^5＋的扩散固溶能力，相互协同作用使掺杂离子在BaTiO3中分布更均匀。     

溶胶凝胶法制备Zn-Si-B-O掺杂钛酸锶钡(Ba0.60Sr0.40TiO3)玻璃陶瓷的制备及其介电性能研究

采用溶胶凝胶方法制备Zn-Si-B-O掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷.研究Zn-Si-B-O玻璃组分从5%～50%(摩尔分数,下同)掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷的相结构与介电性能.分析Zn-Si-B-O玻璃组分对Ba0.6 Sr0.4TiO3玻璃陶瓷结构及其介电性能的影响.结果表明:Zn-Si-B-O掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷的烧结温度低于传统工艺.Zn-Si-B-O掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷的相结构为立方钙钛矿相结构(≤40%),不存在第二相.Zn-Si-B-O掺杂Ba 0.6 Sr 0.4TiO3玻璃陶瓷的介电常数ε随着烧结温度升高而增大,介电损耗tanδ随测试温度的增加而降低.Zn-Si-B-O玻璃相聚集在晶粒边界区域,其作用稀释降低了玻璃陶瓷的介电常数,阻止晶粒生长,并降低了介电损耗tanδ.随着晶粒平均尺寸的减小,Zn-Si-B-O掺杂Ba 0.6Sr 0.4TiO3玻璃陶瓷样品的介电峰变低,平坦,宽化的现象.     

烧结温度对PMSZT压电陶瓷性能的影响

探讨了烧结温度对SiO2掺杂锑锰锆钛酸铅Pb(Mn1、3Sb2、3)0.05Zr0.47Ti0.48O3(简称PMSZT)压电陶瓷性能的影响.通过X射线衍射及扫描电镜分析Pb(Mn1、3Sb2、3)0.05Zr0.47Ti0.48O3 0.1%(SiO2)(质量分数)陶瓷的相组成和显微结构.结果表明合成温度900℃时,可以得到钙钛矿结构.对于适量SiO2掺杂PMSZT压电陶瓷,可以在1100～1150℃时烧结实现致密化,并且介电压电性能较好,当烧结温度为1100℃时综合性能最佳,E33T/ε0=1290,tanδ=0.45%,d33=264 pC/N,Kp=0.59,Qm=2400.     

Nb掺杂PLZT压电陶瓷性能研究

探讨Nb2O5掺杂对Pb1-xLax(ZryTi1-y)1-x4O3(x=7%,0＜y＜1)(简称PLZT)压电陶瓷性能影响.通过X射线衍射及扫描电镜分析Pb1-xLax(ZryTi1-=y)1-x/4O3 0.5%NbzOs陶瓷的相组成和显微结构.结果表明合成温度1060℃时,可以得到钙钛矿结构.随着Nb2O5掺杂量的增大,四方相的含量减少,准同型相界向三方相移动.掺杂NbzO5的质量分数为0.5%,Zr/Ti=57.5/42.5时,得到的压电陶瓷介电、压电性能最优,εT33/ε0=3100,tan6=1.96%,d33=550PC/N,Kp=0.67.     

晶粒尺寸对Al_2O_3/LiTaO_3复合陶瓷中电畴结构的影响

用氮气保护热压烧结工艺制备了Al2O3/LiTaO3复合陶瓷,研究了第二相Al2O3和基体LiTaO3的晶粒尺寸对Al2O3/LiTaO3复合陶瓷中电畴结构的影响.结果表明,Al2O3和LiTaO3的晶粒尺寸变小后,Al2O3/LiTaO3复合陶瓷电畴数量和密度明显变少,而且畴区也较大,只有在晶粒变形较大的地方才会出现典型的非180°电畴结构,但复合陶瓷中电畴结构类型、形貌没有变化.     

铬掺杂PMS-PZT压电材料的研究

采用固相法制备铬掺杂PMSZT压电陶瓷,研究了在不同烧结温度下铬掺杂Pb1.04(Mn1/3Sb2/3)0 05ZrxTi0.95-xO3+z%(质量分数)Cr2O3陶瓷的介电和压电性能,分析讨论了Cr2O3掺杂量以及烧结温度与相组成,显微结构和电性能的关系.结果表明,Cr2O3掺杂0.6%(质量分数),烧结温度1260℃时,PMSZT压电陶瓷的居里温度最低且电性能优良,ε33T/ε0=1650,tan δ=0.006,d33=328pC/N,Kp=0.63,Qm=2300.     

Nb/Co比对钛酸钡锶电容器陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5/Co2O3摩尔比(简称Nb/Co比,下同)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Nb/Co比与BST陶瓷性能的关系.借助扫描电镜(SEM)研究Nb/Co比对BST陶瓷微观结构的影响,采用X射线衍射(XRD)分析了BST陶瓷物相组成,探讨了Nb/Co比对BST陶瓷性能影响的机理.结果表明当Nb/Co比为1.1,可得到满足X7R特性、介电常数为2449、耐压为5 MV/m以上综合性能好的BST陶瓷.Nb/Co比增大对BST陶瓷性能的影响是通过阻止晶粒生长、致密化、(适当增加Nb/Co比能细晶化、过量增加Nb/Co比导致少量晶粒异常长大、)宽化介电常数温度曲线、改善介电常数温度特性、减少介电常数、形成杂相、形成"晶核-晶壳"结构等进行.通过研究获得高介高压高稳定电容器陶瓷.