BaTiO3基PTCR陶瓷中B2O3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。     

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。     

La2O3掺杂MoSi2的SHS合成及其性能研究

以Mo粉、Si粉和La2O3为原料,通过自蔓延高温燃烧合成(SHS)的方法制备了La2O3掺杂的MoSi2材料．研究表明,掺杂剂La2O3的加入对MoSi2燃烧合成过程的热力学和动力学具有明显的影响．并通过XRD和SEM对燃烧合成产物的物相组成和形貌进行了分析,发现La2O3的加入对合成产物的物相组成没有明显影响,但可以大大降低合成产物的晶粒尺寸．同时,力学性能研究结果表明,La2O3的加入可以提高MoSi2材料的室温断裂韧性．     

Yb3+掺杂SiO2-Bi2O3-B2O3玻璃的物理性质及光谱性质

选取玻璃组分60SiO2-xBi2O3-(30-x)B2O3-2K2O-7Na2O-1Yb2O3(以mo1％记，x=0，5，10，15，20，25，30)为研究对象．通过测试试样的物理性质和光谱性质，应用倒易法(reciprocity method)计算Yb^3 离子的受激发射截面(σeml)，并且计算了Yb^3 的自发辐射几率(Arad)，2F5／2能级的辐射寿命(Trad)．讨论了玻璃中Bi2O3和B2O3的组成变化对其物理性质、Yb^3 离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对实测Yb^3 荧光寿命(Tf)的影响．结果表明：Yb^3 掺杂的SiO2-Bi2O3-B2O3具有较好的光谱性能，是一种新型的Yb^3 掺杂双包层光纤候选基质材料．     

掺杂球形Li1+xV3O8的制备及其电化学性能研究

采用溶胶-凝胶和喷雾干燥相结合的方法合成了掺杂Mn和Co的球形Li1 xV3O8材料．选取Mn和Co作为掺杂元素，并且通过实验确定掺杂的量以1％为最佳．考察了不同热处理温度对掺杂Li1 xV3O8晶体结构与电化学性能的影响．对掺杂后的样品进行了XRD、SEM及电化学性能测试研究．结果表明，掺杂对样品的形貌和结构没有产生影响，350℃热处理温度下制备的掺杂Li1 xV3O8样品在常温下的循环性能有了较大的改善，其中掺CO后的样品性能改善最为显著．     

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.     

B2O3/MCM-41的制备和结构表征

以硼酸三丁酯为硼源，用溶液液相移植的方法制备了B2O3／MCM—41材料，用DTA、XRD、FTIR、XPS和氮气吸附—脱附曲线等手段表征了合成的材料。结果表明：硼物种发生析晶，以B2O3的形式存在，硼的配位状态为三配位的BO3结构单元。     

Y3+共掺杂对掺 Er3+: Al2O3粉末光致发光的增强作用

采用非水性溶胶-凝胶法制备了Y^3＋共掺杂的掺Er^3＋：Al2O3粉末，Er^3＋浓度为0．1和1．0mol％，Er^3＋和Y^3＋浓度比为1：0-10．X射线衍射和光致发光（PL）光谱结果表明：900℃烧结的掺0．1和1．0mol％Er^3＋：Al2O3粉末为具有非晶化特征的γ和θ混合相结构，非晶化趋势随Y^3＋共掺杂浓度增大而增加．掺0．1mol％Er^3＋：Al2O3粉末，PL光谱强度和半高宽随掺Y^3＋浓度增大无明显变化．掺1．0mol％Er^3＋：Al2O3粉末，PL光谱强度和半高宽随掺Y^3＋浓度增大而增加，10mol％Y^3＋共掺杂粉末的发光强度提高50倍，约为掺0．1m01％Er^3＋：Al2O3粉末的10倍，半高宽从77nm增至92nm．Y^3＋共掺杂对较高浓度掺Er^3＋：Al2O3粉末PL性能的增强作用归因于Y^3＋对Er^3＋在基体中的分散和配位结构多样性的提高．     

烧结工艺对B2O3掺杂Ba1-xSrxTiO3梯度陶瓷介电性能的影响

研究了烧结温度及升温速率对氧化硼(B2O3)掺杂钛酸锶钡梯度陶瓷(Ba1-xSrxTiO3,x=0～0.4,步长0.02)的致密化、晶粒尺寸及介电性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,在氧化硼挥发的同时致密化程度提高,从而居里峰提高且变得尖锐;随着氧化硼含量的增加,晶粒尺寸均匀长大、介电常数和介电损耗都增加;升温速率适中时,掺杂物的挥发、致密化进程及晶粒长大同步完成,梯度陶瓷介电性能才有效提高.此外,钛酸锶钡梯度陶瓷掺杂适量氧化硼明显降低烧结温度,比未掺杂相同成分的陶瓷烧结温度至少降低150℃,且介电损耗明显减小;梯度陶瓷的居里峰温度区间显著展宽,大大降低了该温区的介温系数,可望提高该系列陶瓷元器件精度及稳定性.     

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．     

BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3三元系统的介电性能研究

对三元系统BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3的微结构和介电性能进行了研究．XRD分析表明Nb2O5／Ni2O3协同掺杂的BaTiO3陶瓷为赝立方相结构；在掺杂1．0mol％Ni的BaTiO3中，Nb的固溶度〈4．0mol％．SEM观察表明，随Nb掺杂量的增加，BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸先增大后减小．BaTiO3陶瓷的室温介电常数、介质损耗，以及在低温端和高温端的电容变化率都随Nb含量的增加而先增大后减小．DSC测量表明，Nb掺杂使BaTiO3陶瓷的居里温度向高温方向移动．该系统瓷料介电性质的变化与材料的晶粒尺寸以及掺杂剂导致的相变温度的移动密切相关．本实验在BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3系统中开发出了新型的X8R材料，这种材料很有希望用于制备大容量X8R多层陶瓷电容器．     

残余氧化硼对钛酸锶钡晶胞参数及相变温度的影响

研究了氧化硼掺杂（B2O3）烧结钛酸锶钡（Ba1-xSrxTiO3，x=0、0．4、1）陶瓷钙钛矿结构的稳定性、晶胞参数以及相变温度．结果表明，随着掺杂量的增加，钛酸锶钡仍保持原来的钙钛矿结构，但晶胞参数有所变化．晶格常数c与a并非单调变化，但轴比c／a单调递减而晶胞体积a^2c却单调增大．和未掺杂钛酸锶钡相比，掺杂钛酸锶钡陶瓷的相变温度有所升高．同一掺杂含量下，随着烧结温度的升高，因钛酸锶与钛酸钡相互固溶引起晶胞体积明显收缩，相变温度逐渐降低．但在同一烧结温度下，随着掺杂量的增加，相变温度几乎不变．说明硼离子半径虽然很小，氧化硼对钛酸锶钡晶胞参数的影响还是存在的，而且只能以填隙方式存在于晶胞，但其固溶能力非常有限．     

Y2O3和ZnO共掺杂对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响

研究了Y2O3和ZnO共掺杂对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响.XRD分析表明,Y2O2和ZnO促使BaTiO3的晶体结构由四方相转变为赝立方相;在此系统中Y2O3的固溶度低于1.5mol%,而ZnO的固溶度约3.0mol%.SEM显示Y2O3比ZnO更能有效地改善微观结构,其显著的晶粒抑制作用归因于分散于晶界的第二相Y2Ti2O7对晶粒生长的钉扎作用.适量Y2O3和ZnO的协同作用有助于形成壳-芯结构,并显著改善BaTiO3陶瓷的介电温度稳定性.在BaTiO3-Y2O3-ZnO新体系中获得符合X7R的高性能抗还原介质.     

Microstructures and Dielectric Properties of Ba1-xSrxTiO3 Ceramics Doped with B2O3-Li2O Glasses for LTCC Technology Applications

Ba1-xSrxTiO3 ceramics, doped with B2O3-Li2O glasses have been fabricated via a traditional ceramic process at a low sintering temperature of 900 ℃ using liquid-phase sintering aids. The microstructures and di- electric properties of B2O3-Li2O glasses doped Ba1-xSrxTiO3 ceramics have been investigated systemat- ically. The temperature dependence dielectric constant and loss reveals that B2O3-Li2O glasses doped Ba1-xSrxTiO3 ceramics have di?usion phase transformation characteristics. For 5 wt% B2O3-Li2O glasses doped Ba0.55Sr0.45TiO3 composites, the tunability is 15.4% under a dc-applied electric field of 30 kV/cm at 10 kHz; the dielectric loss can be controlled about 0.0025; and the Q value is 286. These composite ceramics sintered at low temperature with suitable dielectric constant, low dielectric loss, relatively high tunability and high Q value are promising candidates for multilayer low-temperature co-fired ceramics (LTCC) and potential microwave tunable devices applications.     

NbO3-LiNbO3无铅压电陶瓷的烧结特性和压电性能研究

采用传统陶瓷烧结工艺制备了（1-x）（K0．5Na0．5）NbO3-xLiNbO3无铅压电陶瓷，研究了陶瓷的结构、烧结特性及电性能特征．制备的（K0．5Na0．5）NbO3-LiNbO3陶瓷为单一的钙钦矿结构，室温下其相结构随LiNbO3含量增加逐渐由正交相向四方相转变，显微结构也由于LiNbO3含量的不同而表现出很大差异．与（K0．5Na0．5）NbO3陶瓷相比，（K0．5Na0．5）NbO3-LiNbO3陶瓷的烧结温度降低，烧结特性得到改善．（K0．5Na0．5）NbO3-LiNbO3陶瓷表现出优越的压电性能，其中0．94（K0．5Na0．5）NbO3—0．06LiNbO3（x=0．06）陶瓷的压电常数d33达到205pC／N，机电耦合系数kp为40．3％，kt达到49．8％．     

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。     

Sintering Behavior and Microwave Dielectric Properties of MgTiO3 Ceramics Doped with B2O3 by Sol-Gel Method

The B2O3-doped MgTiO3 powders and ceramics have been prepared by sol-gel method using Mg(NO3)2·6H2O, Ti(C4H9O)4 and H3BO3 as the starting materials. The sintering behavior and microwave dielectric properties of ceramics prepared from powders with different particle sizes were investigated. The gels were calcined at 650, 700, 750, 800, 850 and 900 C and the derived particle sizes of powders were 20-30 nm, 30-40 nm, 40-60 nm, 60-90 nm, 90-120 nm and 120-150 nm, respectively. The nanoparticles with the size of 30-60 nm benefited the sintering process with high surface energy whereas nanoparticles with the size of 20-30 nm damaged the microwave dielectric properties due to the pores in the ceramics. The addition of B2O3 used as a liquid sintering aid reduced the sintering temperature of MgTiO3 ceramic, which was supposed to enter the MgTiO3 lattice and resulted in the formation of (MgTi)2(BO3)O phase. The B2O3-doped MgTiO3 ceramic sintered at 1100 C and prepared from the nanoparticles of 40-60 nm had compact structure and exhibited good microwave dielectric properties: εr=17.63, Q × f=33,768 GHz and τ f= 48×10 6 C 1.