Nd2O3掺杂BaTiO3陶瓷的结构和电性能研究

研究了组份为Ｂａ１－ｘＮｄｘＴｉＯ３（ｘ＝０．００２－０．０４）陶瓷的结构和电性能，实验结果表明：当０．００２≤ｘ≤０．００４时，轻度Ｎｄ２Ｏ３掺杂的ＢａＴｉＯ３陶瓷呈半导体；而当０．０１２≤ｘ≤０．０４时呈绝缘性。ＢａＴｉＯ３陶瓷的室温电阻率ρｖ随Ｎｄ＾３＋含量的变化呈Ｕ型特曲线。组份为Ｂａ０．９９７０Ｎｄ０．００３０ＴｉＯ３的材料具有最低的ρｖ和最佳的ＰＴＣＲ效应，相应于最大的平均晶粒尺寸和最     

正丁醇钛—乙酸钡水解法合成BaTiO3粉体的研究

本文着重研究了Ｔｉ（Ｏ＾ｎＢａ）４－Ｂａ（ＤＡｃ）２水解法合成高纯超细ＢａＴｉＯ３粉体的制备工艺。借助ＴＧＤＴＡ，ＸＲＤ，ＴＥＭ，ＳＥＭ，ＳＡＸＳ和ＩＣＰ－ＡＥＳ等分析手段，研究了ＰＨ值，Ｂａ／Ｔｉ比和（Ｂａ／Ｔｉ）比，反应温度，浸泡处理等对ＢａＴｉＯ２粉体性能的影响，采用本工艺方法合成的ＢａＴｉＯ３粉体，纯度达９９．８０ｗｔ％，比表面积为６８ｍ＾２／ｇ，一次粒子平均粒径４６．７ｎｍ，二次粒子粒径     

pH值对Ti（O^nBu）4—Ba（OAc）2水解法合成BaTiO3粉体性能的影响

以乙酸和氢氧化钾为辅助原料，通过Ｔｉ（Ｏ＾ｎＢｕ）４－Ｂａ（ＯＡｃ）２水解法合成ＢａＴｉＯ３粉体。借助ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＸＲＤ和ＥＰＭＡ等分析手段，研究了ＰＨ值对ＢａＴｉＯ３粉体性能的影响。论述了合成ＢａＴｉＯ３的反应机理，同时探讨了ＰＨ值对其反应机理的影响。     

水热法制备BaTiO3粉体

以Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ和ＴｉＯ２为前驱物,在水热条件下制得了单一物相的ＢａＴｉＯ３粉体中产生裂纹等发现产物的物相与反应温度和前驱物的Ｂａ,Ｔｉ摩尔比有关,由负离子配位多面体生长基元模型分析了ＢａＴｉＯ３粉体的形成机理,指出了形成ＢａＴｉＯ３粉体的生长基元为Ｂａ（ＯＨ）１２＾１０－和Ｔｉ（ＯＨ）６＾２－,由此比较合理地解释了粉体的物相以及Ｂａ,Ｔｉ摩尔比对ＢａＴｉＯ３粉体形成的影响。     

TiO2含量对BaO-SiO2-B2O3-TiO2系统玻璃性能的影响

分析了３０ＢａＯ（６２－ｘ）ＳｉＯ２－８Ｂ２Ｏ３－ｘＴｉＯ２（ｘ＝０－４０）系统玻璃ＴｉＯ２含量对热膨胀系数α,转变温度Ｔｇ,软化温度Ｔｓ,密度ρ和折射率ｎ的影响,由于Ｔｉ＾４＋配位数的变化,当ＴｉＯ２的摩尔分数约为２０％时,在α,Ｔｇ和Ｔｓ性能曲线上出现极值点,这一现象称之为“钛反常”。研究了３０ＢａＯ－（７０－ｘ－ｙ）ＳｉＯ２－ｘＢ２Ｏ３－ｙＴｉＯ２（ｙ＝０－４０）系统玻璃的密度ρ随ＴｉＯ２和     

pH值对Ti（O~nBu）_4－Ba（OAc）_2水解法合成BaTiO_3粉体

以乙酸和氢氧化钾为辅助原料，通过Ｔｉ（Ｏ￣ｎＢｕ）＿４－Ｂａ（ＯＡｃ）＿２水解法合成ＢａＴｉＯ＿３粉体。借助ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＸＲＤ和ＥＰＭＡ等分析手段，研究了ｐＨ值对ＢａＴｉＯ＿３粉体性能的影响。论述了合成ＢａＴｉＯ＿３的反应机理，同时探讨了ｐＨ值对其反应机理的影响。     

BaTiO3系陶瓷电压非线性特性研究

对ＢａＴｉＯ３－ＢａＺｒＯ３,ＢａＴｉＯ３－ＢａＳｎＯ３,ＢａＴｉＯ３－ＳｒＴｉＯ３非线性陶瓷材料的介电性能（ε,ｔａｎδ）与外ＢａＺｒ０．１３Ｔｉ０．８７Ｏ３,ＢａＳｎ０．０６Ｔｉ０．９４Ｏ３在直流偏压下ε可变化１．５￣２．７倍;在交流电压下ε可变化２￣２．５倍,且具肮介电常数、较高抗电强度,可用作开关电源ＲＣＤ保护电路的非线性陶瓷电容器和荧光灯无触点起辉器材料,Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３在直流偏     

固相合成制备单相Ba2Ti9O20粉体及陶瓷

以ＢａＴｉＯ３和ＴｉＯ２为原料,采用传统制备工艺,混合后的粉料于不同合成温度（８００－１１５０℃）和不同保温时间（１／６０－６４ｈ）进行固相合成反应。基于对合成产物的相分析,研究了Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０的合成过程。最终制备出单相的Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０粉体的致密的（大于理论密度值的９８％）Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０陶瓷（１２４０－１３３０℃,３ｈ）。     

MnO_2对0．85Pb（Zn_（1／3）Nb_（2／3））O_3－0．15B

研究了ＭｎＯ＿２掺杂对０．８５Ｐｂ（Ｚｎ＿（１／３）Ｎｂ＿（２／３））Ｏ＿３－０．１５ＢａＴｉＯ＿３陶瓷电、热释电以及铁电弛豫等性能的影响。添加ＭｎＯ＿２使ｐＺＮ－ＢＴ陶瓷的介电常数ε下降，室温老化率明显增大。随着ＭｎＯ＿２含量的增加，ＰＺＮ－ＢＴ陶瓷介电常数与温度的关系中所表现出来的频率弛豫现象逐渐减弱，直至消失，但其扩散相变现象仍然十分明显。     

自蔓延高温还原合成法制备TiB2陶瓷粉末

采用自蔓延高温合成法（ＳＨＳ）以Ｂ２Ｏ３，ＴｉＯ２，Ｍｇ为原料，制备ＴｉＢ２陶瓷粉料。研究了Ｂ２Ｏ３－ＴｉＯ２－Ｍｇ（摩尔比为１：１：５）合成系统在加热过程中的物理化学变化规律和ＴｉＢ２粉末的显微结构特征。结果表明：加热过程中合成系统有预反应，它是由于少量Ｂ２Ｏ３原造成的；掺加稀释剂对合成材料的显微结构有较的影响并进而影响ＭｇＯ的化学清洗，微观分析表明，与元素合成的ＴｉＢ２相比，ＳＨＳ还原合成的Ｔ     

BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2四元系微波介质陶瓷

本文研究了Bi2O3、PbO及Sm2O3对BaO-Nd2O3-TiO2(简称BNT)系陶瓷材料微波性能的影响.实验表明,在BNT系材料中掺入Bi2O3或PbO可降低材料的频率温度系数τf,但同时也使材料的tgδ增大.采用Sm取代部分Nd,形成BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2(简称BNST)四元系陶瓷材料,可有效降低材料的τf,改善频率温度稳定性,而不会降低材料的品质因素Q0.当Sm2O3∶Nd2O3=7∶3(mol比)时,可得到εr=80.80,tgδ=2.92×10-4(2.7GHz测),τf=23.63ppm/℃的高性能BNST四元系微波介质陶瓷材料.     

Co取代对Nd(Zn0.5Ti0.5)O3微波介质陶瓷结构与性能的影响

采用传统固相法制备Nd[(Zn1?xCox)0.5Ti0.5]O3 (0≤x≤0.9)微波介质陶瓷,研究Co2+在B位取代Zn2+对Nd(Zn0.5Ti0.5)O3微波介质陶瓷的结构和微波介电性能的影响. 结果表明,在研究的组分范围内,Nd[(Zn1?xCox)0.5Ti0.5]O3陶瓷均能形成单斜钙钛矿型固溶体,随Co取代量增加,陶瓷的相对介电常数?r逐渐减小,谐振频率温度系数?f逐渐向负值移动,品质因数Q×f先增大后下降,在x=0.3 mol时达到最大值215130 GHz, Q×f大幅增加是有序度作用所致. 在1410℃下烧结4 h, Nd[(Zn0.7Co0.3)0.5Ti0.5]O3陶瓷具有优异的微波介电性能,?r=31.2, Q×f=215130 GHz, ?f=?35.7×10?6℃?1.     

Cr2O3掺杂Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3压电陶瓷的性质

探讨了Cr2O3掺杂对锑锰锆钛酸铅Pb（Mn1/3Sb2/3）0.05Zr0.47Ti0.48O3（简称PMSZT）压电陶瓷性能影响.通过X射线衍射,电子顺磁共振以及扫描电镜分析了PMSZT＋z Cr2O3（z=0.2%～0.8%,质量分数）陶瓷的相组成,元素价态以及显微结构.结果表明：合成温度900℃保温2 h后,可以得到钙钛矿结构.随着Cr2O3掺杂量的增大,四方相的含量减少,准同相界向三方相移动.掺杂Cr2O3的质量分数为0.6%时：相对介电常数εr=1 650,介电损耗tanδ=0.006,压电常数d33=328 pC/N,机电耦合系数Kp=0.63,机械品质因数Qm=2 300,电性能优于Cr2O3掺杂量为0.2%,0.4%,0.8%的样品,但比未掺杂时的稍差.随着Cr2O3掺杂量的增加,PMSZT陶瓷的Curie温度降低,谐振频率变化率随温度变化由正变负.     

Ba3 Ti5+xNb6-x O28-x/2陶瓷微波介电性能

＝28419 GHz、τf＝-12 ppm/℃(x=0.1).     

Ln(B1/2Ti1/2)O3型微波介质陶瓷的研究进展

综述了Ln(B1/2Ti1/2)O3 (B=Mg, Zn, Co)型微波介质陶瓷的结构、低温烧结及改性研究现状. 少量烧结助剂可有效降低陶瓷的烧结温度,但有时会恶化品质因数(Q×f). 离子取代可显著提高Q×f值,对谐振频率温度系数(τf)无明显影响;而复合改性则可有效调节τf值至近0. 最后探讨了Ln(B1/2Ti1/2)O3型微波介质陶瓷研究中存在的问题和未来的发展趋势,简化和优化合成工艺、实现低温烧结和调节谐振频率温度系数、加强低温烧结、离子取代和复合改性的机理研究是未来重要的研究方向.     

Revisiting the structural stability and electromechanical properties in lead zinc niobate-lead titanate-barium titanate (PZN-PT-BT) ternary system

Lead zinc niobate-lead titanate (PZN-PT) system is of particular interest for scientific researches and commercial applications due to the unique relaxation feature and superior electromechanical responses. However, it is difficult to prepare polycrystalline ceramics near the morphotropic phase boundary due to the stability of a competing lead niobate pyrochlore phase. BaTiO₃ (BT) was reported to be an effective perovskite phase stabilizer at a cost of reduction in Curie temperature and piezoelectric properties. Herein, the amount of BT in PZN-PT-BT system and the sintering conditions were optimized to simultaneously stabilize the perovskite phase and maintain high dielectric and piezoelectric response. An optimum piezoelectric coefficient d₃₃ ∼ 870 pC/N along with a T_m ∼ 133 °C and an electromechanical coupling coefficient k₃₃ ∼ 0.61 was obtained in the PZN-8PT-6BT ceramics sintered at 1100 °C. The low sintering temperature, wide processing window, and improved dielectric and piezoelectric properties make PZN-PT-BT ceramics potential candidates for piezoelectric devices.     

Enhancement of dielectric properties and energy storage performance in 3Y-TZP ceramics with BaTiO3 additives

With the fast charge-discharge speed and ultrahigh power density, electrostatic energy storage materials offer great potential in the applications for pulsed power systems. As a very important member of structural ceramics, 3Y-TZP (3 mol% Y₂O₃ doped tetragonal zirconia polycrystals) has shown extraordinary mechanical properties. However, the research on their energy storage performance is still lacking. Herein, a ferroelectric phase, BaTiO₃ (BT), was introduced and demonstrated to improve the dielectric properties and energy storage performance of 3Y-TZP ceramic matrix via the conventional solid-state reaction method. With increasing the BT content from 0 to 15 mol%, the permittivity of the composite ceramics could be effectively increased from 40.2 to 64.1 measured at 1 kHz. Simultaneously, the dielectric loss could be effectively decreased by depressing the response of charged defects, which was further interpreted by the thermally stimulated depolarization current technique. Meanwhile, the breakdown strength showed a typical increase-then-decrease trend with increasing BT content, and reached their maximum values when doped with 7 mol% BT. Together with the enhancement of dielectric properties, the 7 mol% BT-doped 3Y-TZP ceramics exhibited a maximum energy storage density of 0.42 J/cm³, which was approximately 150% larger than that of the pure 3Y-TZP ceramics.     

硼铅锌系玻璃对细晶BaTiO3基陶瓷系统介电性能影响的研究

研究了硼铅锌系玻璃对细晶BaTiO     

机械球磨时间对液相烧结Ba2Ti3Nb4O18陶瓷材料结构和性能的影响

Ba2Ti3Nb4O18是BaO-TiO2-Nb2O5体系中一种新型的介质材料,具有优良的微波介电性能.为满足低温共烧陶瓷技术(low temperature cofired ceramics,LTCC)对微波介质陶瓷材料的低温烧结要求,实现在900℃与银电极共烧,添加了质量分数为5%的ZnO-B2O3玻璃作助融剂,并研究了机械球磨时间对粉料粒径、陶瓷样品的烧结密度、显微结构和介电性能的影响.机械球磨6h的粉体粒径适中(约90nm),用该粉料制备的陶瓷样品可以在900℃致密烧结(大于理论密度的95%).且高频介电性能为(1MHz下测试):介电常数εt≈36,介电损耗tanδ≈2× 10-4,电容温度系数αc≈2.5×10-6/℃.同时微波介电性能良好:εt=33.3,品质因数和频率的乘积Qf=14274GHz.可与银电极共烧结作为LTCC介质瓷料.     

BaO-PbO-Nd2O3-Bi2O3-TiO2系物相组成与介电性能关系的研究

以五元系统BaO-PbO-Nd2O3-Bi2O3-TiO2为研究对象探讨化合物相与介电性能的定量关系.系统的主次晶相分别为BaNd2Ti5O14和Bi4Ti3O12.对系统进行X射线分析,用X射线衍射峰强度计算出系统中各物相的体积分数,再运用李赫德涅凯对数混合定则进行定量计算,得出的系统的介电性能与用仪器实测的系统参数相符.在本研究系统中,X衍射射线分析可以测定和定量表征烧结介质瓷中化合物含量,经过对系统中各化合物成分的介电性能测定,可计算出所研究系统的介电性能,从而可以作为一种介质的设计方法.本系统主要是BaO-PbO-Nd2O3-Bi2O3-TiO2系.Nd和Bi对Ba的取代是异价取代,故能准确定量测出和算出其化合物的含量.Pb和Ba是等价取代,其化合物的含量可用X射线衍射等方法测出,在本系统中因其加入量小,对结果影响小.