共沉淀法制备掺杂氧化锌压敏陶瓷粉料热力学分析

本文通过对Ｍｅ^ｎ＋（Ｚｎ^２＋;Ｃｒ_３^＋,Ｍｎ^２＋;Ｓｂ^３＋,Ｂｉ^３＋,Ｃｏ^２＋）－ＮＨ_３－ＣＯ_３^２－－Ｈ_２Ｏ体系进行热力学分析的基础上,获得了Ｍｅ－ＮＨ_３－ＣＯ_３^２－Ｈ_２Ｏ体系中的ｌｇ［Ｍ］_T－ｐＨ关系图,得到了用ＮＨ_４ＨＣＯ_３和ＮＨ_３·Ｈ_２Ｏ作沉淀剂,用共沉淀法制备掺杂氧化锌压敏陶瓷粉料时,最佳共沉淀ｐＨ为７．０左右．     

Li2MnO3的柠檬酸盐溶胶-凝胶法合成及离子导电性

以Ｌｉ_２ＣＯ_３、ＭｎＣＯ_３为原料,用柠檬酸盐溶胶凝胶法合成了Ｌｉ_２ＭｎＯ_３超微粉．对合成的材料进行了ＤＴＡ、ＴＧ、ＸＲＤ和ＴＥＭ等表征,并应用交流阻抗谱技术测定了样品的电导率．结果表明,６５０。Ｃ以上生成Ｌｉ_２ＭｎＯ_３纯相超微粉,粒径在５０nｍ以下．在１８～４００℃温度范围内,产物烧结体的离子导电率为１０^－６～１０^－３Ｓ·ｃｍ^－１,其电导活化能为４４．８７ｋＪ·ｍｏｌ^－１．     

Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3陶瓷的介电和压电性能研究

研究了Ｎａ_０．５Ｂｉ_０．５ＴｉＯ_３和（Ｎａ_０．５Ｂｉ_０．５）_０．９４Ｂａ_０．０６ＴｉＯ_３陶瓷的电滞回线、压电性能和热滞现象·得到（Ｎａ_０．５Ｂｉ_０．５）_０．９４Ｂａ_０．０６ＴｉＯ_３陶瓷的剩余极化Ｐ_ｒ＝１９ｕＣ／ｃｍ^２、矫顽场Ｅ_ｃ＝４．７ｋＶ／ｍｍ．发现用适量的Ｂａ^２＋取代（Ｎａ_０．５Ｂｉ_０．５）^２＋尽管压电性能有所提高,但同时使得材料的温度稳定性大大降低．     

Sr0.4Pb0.6TiO3基陶瓷晶界组成对热敏特性的影响

采用固相烧结工艺制备出了Ｓｒ_０．４Ｐｂ_０．６ＴｉＯ_３半导体陶瓷元件,其阻温特性具有独特的ＮＴＣＲ和ＰＴＣＲ复合效应,陶瓷室温电阻率及居里点以下的ＮＴＣＲ效应随着烧结温度的升高而提高,适当过量ＰｂＯ则能降低陶瓷室温电阻率及其ＮＴＣＲ效应．利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＥＤＳ分别对样品的相结构、形貌及成份分布等进行分析,结果显示晶界中的Ｓｒ,Ｔｉ含量相对较高,而Ｐｂ含量相对较低,材料的阻温特性明显受其影响．铅挥发造成的阳离子空位是该类半导体陶瓷在居里点下出现ＮＴＣＲ效应的主要原因之一,同时探讨了Ｙ^３＋离子掺杂（Ｓｒ,Ｐｂ）ＴｉＯ_３陶瓷的半导化机理和热敏特性．     

CoxR1-xAl2O4(R=Zn,Mg)钴蓝颜料反射性能的研究

采用化学共沉淀法成功地制备出适用于彩电显象管内荧光体着色的Ｃｏ_ｘＲ_１－ｘＡｌ_２Ｏ_４（Ｒ＝Ｚｎ、 Ｍｇ, ｘ＝０．８～１．０）钴蓝颜料： ４５０ｎｍ波长处反射率最大提高１８．２％, ６００ｎｍ处反射率最大降低５％。通过对该颜料反射率的影响因素,如掺杂离子类型、掺杂浓度和Ｃｏ^２＋离子浓度的探讨,结论如下：Ｚｎ^２＋、Ｍｇ^２＋改变钴蓝颜料反射性能的作用机理为晶格畸变引起Ｃｏ^２＋３ｄ轨道电子能级分裂程度的变化;对于掺杂离子Ｚｎ^２＋、Ｍｇ^２＋,ｘ下限值分别约为０．８５和０．８．     

SiC/Fe-Cr合金界面反应的研究

使用ＸＲＤ、ＥＭＰＡ和 ＳＥＭ等对 ９００～１１５０℃高温处理后的ＳｉＣ／Ｆｅ－２０Ｃｒ合金界面反应区的显微结构和反应动力学进行了研究．界面反应区分为ＳｉＣ反应区和金属反应区两部分：ＳｉＣ反应区由组成为Ｆｅ_３Ｓｉ、Ｃｒ_３Ｓｉ和Ｃｒ_７Ｃ_３的白亮基体和其间随机分布的细小石墨颗粒构成;金后反应区则是一个由（Ｃｒ;Ｆｅ）_７Ｃ_３构成的均匀组织。ＳｉＣ／Ｆｅ－２０Ｃｒ合金界面反应为扩散控制,反应动力学方程为 Ｋ＝１．９×１０^－４ｅｘｐ（(－２３５×１０^３)／ＲＴ）ｍ^２·ｓ^－１．金属反应区介于ＳｉＣ反应区和合金之间,阻挡合金中的Ｆｅ原子通过它向ＳｉＣ反应区中扩散,抑制界面反应,这种作用随合金中Ｃｒ含量的增加而加强．     

掺杂SnO2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备的 Ｓｂ掺杂 ＳｎＯ２薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚,紫外－可见光区透射率、反射率等性质,详细研究了Ｓｂ掺杂ＳｎＯ_２薄膜电学与光学性能．实验发现,薄膜具有良好的透光性和较高导电性,膜内载流子浓度高达１０^２０ｃｍ^－３,电阻率～１０^－２Ω·ｃｍ,透光率高达 ９０％,ＳｎＯ_２膜禁带宽度 Ｅ_ｇ≈３７～３．８０ｅＶ．     

离子束增强沉积工艺参数对Cr-N膜层组织结构的影响

利用离子束增强沉积技术, 在 Ｓｉ （１１１） 和 Ｇ Ｃｒ１５ 轴承钢基体上沉积 Ｃｒ Ｎ 镀层研究氮分压、 Ｎ^＋ ＋ Ｎ^＋_２ 离子轰击能量和 Ｎｉｏｎｓ Ｃｒ ａｔｏｍｓ 到达比对镀层组织结构的影响结果表明, Ｃｒ- Ｎ 镀层组织对氮分压敏感, 随着氮分压的增加, 镀层中 Ｃｒ Ｎ 组份增加, 金属 Ｃｒ 及 Ｃｒ_２ Ｎ 组份减少; 随着氮离子轰击能量的增加, Ｃｒ- Ｎ 镀层中 Ｃｒ Ｎ （２００） 择优生长; 但当 Ｎ ｉｏｎｓ/Ｃｒ ａｔｏｍｓ 比从１４５ ×１０ ^{－ ２} 增至５.８７ ×１０ ^{－ ２} 时, 镀层中 Ｃｒ Ｎ 组份非但没有增多, 反而使镀层中的 Ｃｒ 以 Ｃｒ_２ Ｏ_３ 形态存在.     

金属-陶瓷复合涂层摩擦学特性的SEM和SEAM研究

在ＳＲＶ摩擦磨损试验机上进行常温干摩擦试验,比较了ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ａｌ_２Ｏ_３ＺｒＯ_２和ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ｆｅ_３Ｏ_４两种大气等离子喷涂金属－陶瓷复合涂层以及Ｃ１Ｍｎ１Ｃｒ１碳钢涂层与３５＃中碳钢对磨的摩擦学特性;利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和扫描电声显微镜（ＳＥＡＭ）观察了磨损表面和亚表层的显微结构,分析了金属－陶瓷复合涂层的磨损机理．结果表明,粘着磨损占主导地位,同时存在微切削和微裂纹的扩展、连接．     

纳米相铁红粒子的液相制备

由０．２ｍｏｌ·Ｌ^－１Ｆｅ^３＋采用微波诱导加热制备了纳米尺寸的准立方形和纺锤形α－Ｆｅ_２Ｏ_３粒子,与常规加热方式比较微波加热制得的α－Ｆｅ_２Ｏ_３粒子粒径小且分布均匀,实验证明无机离子加 Ｈ^＋、ＯＨ^－和 Ｎａ^＋等的加入可明显加速反应速率．     

铬掺杂的PSN-PZN-PZT四元系压电陶瓷材料的研究

用传统固相合成方法制备了Pb(sn1/3Nb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3(简写为PSN-PZN-PZT)四元系压电陶瓷材料,主要研究Cr离子掺杂对此材料的微观结构以及压电、介电性能的影响.通过对XRD衍射谱图分析可知,随着Cr的掺杂量的增大,该系统材料的三方相的含量减少,准同相界的位置向三方相移动;SEM照片显示,晶粒尺寸随Cr的量增大而增大,在0.5wt%含量时晶粒分布均匀且大小较为一致;ERP结果表明,Cr2O3在材料中主要以Cr3 、Cr5 存在.且结合材料的性能参数分析,增加Cr的含量会促使Cr离子由高价向低价转化.当Cr2O3的掺杂量为0.5wt%时,PSN-PZN-PZT材料的综合性能较好.     

Synthesis and Electrical Properties of Li-modified Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-BaTiO_3 Lead-free Piezoelectric Ceramics

Lead-free piezoelectric ceramics (1-y)Bi0.5(Na1-xLix)0.5TiO3-yBaTiO3 with x=0-0.125 and y=0.02-0.12 were fabricated by a solid-state reaction process, and their dielectric, piezoelectric and ferroelectric properties were investigated. The results show that the addition of Li+ significantly improves the sintering performance and piezoelectric properties of the ceramics. X-ray diffraction (XRD) patterns indicate that the ceramics possess pure perovskite structure. At room temperature, the ceramics provide hig...     

Cr_2O_3对氧化钙陶瓷烧结过程的影响

研究Cr2O3添加剂对氧化钙陶瓷烧结性能的影响。结果表明:Cr2O3能促进氧化钙陶瓷烧结密度和抗水化性能的提高,并且随着添加剂含量的增加,陶瓷抗水化性能不断提高;提高烧结温度,能提高陶瓷密度和抗水化性能;在烧结过程中,生成的CaCr2O4为液相,连结CaO晶粒,促进陶瓷烧结,增大了陶瓷的烧结密度,CaCr2O4包裹在CaO晶粒表面,能大幅度提高陶瓷抗水化性能。     

铌锰锆钛酸铅压电陶瓷烧结行为的研究

运用XRD、SEM、TEM、XPS等实验手段,研究了烧结温度对0.05PMnN-0.95PZT (PMnN—PZT)压电陶瓷微观结构、压电性能及锰元素价态的影响.实验结果显示:随烧结温度的降低平均晶粒尺寸减小,四方度也随之减小;机电耦合系数(k_p)随烧结温度的升高而提高, 而机械品质因子(Q_m)却呈波浪状变化. XPS及TEM实验分析证明:PMnN—PZT陶瓷在烧结过程中出现明显的液相烧结和成分偏离,低温烧结诱导了Mn²⁺的出现,产生更多的氧空位,从而使低温烧结下的样品Q_m值不致降低.     

相组成对PMN-PT陶瓷压电性能的影响

研究了ＰＭＮ－ＰＴ陶瓷在准同型相界（ＭＰＢ）区域、不同烧结温度下,化学组成、相组成对陶瓷压电性能的影响．发现对于同一化学组成的陶瓷,随着烧结温度的上升,发生了菱方相→四方相的相转变,同时随着菱方相、四方相相比例的接近,陶瓷的压电性能有显著的提高．而在不同烧结温度下,最佳压电性能所对应的化学组成有微小的变化．据此认为,陶瓷的压电性能不仅与化学组成有关,而且与相组成也密切相关,随着烧结温度的变化,发生了准同型相界的微小移动     

Sm2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的制备与性能

采用固相合成法制备了Sm2O3掺杂的(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BCZT)无铅压电陶瓷.借助XRD、SEM等手段对该陶瓷的显微结构与电性能进行了研究.结果表明,Sm2O3的掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度点Tc从85℃提高到95℃.当Sm2O3掺杂量为0.02wt%～0.1wt%时,样品具有典型ABO3型钙钛矿结构.Sm2O3掺杂量为0.02wt%时,所得陶瓷样品具有最优综合电性能,其压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因子Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为590 pC/N、0.52、43、1.3%和3372.     

Sintering and piezoelectric properties of KNN ceramics doped with KZT

This paper investigates the effect of K(1.94)Zn(1.06)Ta(5.19)O(15) (KZT) addition on the sintering behavior and piezoelectric properties in lead free piezoelectric ceramics of (K(0.5)Na(0.5))NbO(3) (KNN). The apparent density of sintered KNN ceramics was increased with KZT addition, and a relative density of above 96.3% was obtained with the doping of over 0.5 mol% KZT. The maximum dielectric and piezoelectric properties of epsilon(T)(3)/epsilon(0) = 590, d(33) = 126 pC/N, k(p) = 0.42, and P(r) = 18 microC/cm(2) were obtained from 0.5 mol% KZT-doped KNN ceramics. A small amount of KZT (about 0.5 mol%) was effective for improving the sintering behavior and piezoelectric properties, but KZT addition exceeding 1.0 mol% was effective only for densification. A small amount of KZT was effective for densification of KNN ceramics by promoting K(5.75)Nb(10.8)O(30) liquid phase formation. However, even though KNN with 1.0 to approximately -2.0 mol% KZT had a relative density of >98.5%, the piezoelectric properties were inferior to those of 0.5 mol% KZT-doped KNN, presumably due to the smaller grain size and excess liquid phase of the KNN ceramics doped with higher amounts of KZT. It is believed that a small amount of KZT could be one of the suitable sintering aids to obtain highly dense KNN based piezoelectric.     

锰掺杂对硬性PZT材料压电性能的影响

研究了锰掺杂对ＰＺＴ材料微结构及压电性能的影响,并用ＥＳＲ确定了锰在ＰＺＴ材料中的价态．结果表明,锰在ＰＺＴ材料中主要以 Ｍｎ^２＋和 Ｍｎ^３＋的方式共存．锰在ＰＺＴ陶瓷材料中的“溶解度”约为１．５ｍｏｌ％．锰含量＜０．５ｍｏｌ％时,Ｍｎ将以Ｍｎ^２＋和Ｍｎ^３＋的方式优先进入晶格 Ｐｂ位,使材料的压电性能提高,表现出施主杂质特性;锰浓度处于 ０．５～１．５ ｍｏｌ％时,部分Ｍｎ将以Ｍｎ^３＋或Ｍｎ^２＋的方式进入晶格中（Ｚｒ;Ｔｉ）位,而此浓度范围内锰掺杂的ＰＺＴ材料同时表现出“软性”和“硬性”材料的压电特性．锰含量＞１．５ｍｏｌ％时,过量的Ｍｎ将在晶界积聚,使压电活性降低．少量Ｆｅ的存在,可使Ｍｎ离子的溶解度降低,并起到抑制Ｍｎ^２＋和 Ｍｎ^３＋氧化的作用.     

Structural, ferroelectric and piezoelectric properties of Mn-modified BiFeO3–BaTiO3 high-temperature ceramics

Mn modified BiFeO₃–BaTiO₃ (abbreviated as BFBT-Mnx%, x = 0.1, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2) high-temperature lead-free ceramics were prepared by conventional oxide-mixed method and the effect of Mn doping on microstructure and electrical properties was investigated. The solid solutions show a single phase perovskite structure, and the content of Mn has a significant effect on the microstructure of ceramics. The addition of Mn can induce combinatory “hard” and “soft” piezoelectric characteristics due to aliovalent substitutions. In particular, x = 0.6 BFBT-Mnx% ceramic, with a Curie temperature, T _c, of ~463 °C, shows optimum piezoelectric properties of d ₃₃ = 131pC/N, k _p = 0.298. The simultaneous existence of good piezoelectric properties and high T _c makes these ceramics suitable for elevated temperature piezoelectric devices.     

Microstructure and Electromechanical Properties in PMnN-PZT Ceramics Sintered at Different Temperatures

The microstructure and piezoelectric properties of Pb[(Zr0.52Ti0.48)0.95(Mn1/3Nb2/3)0.05]03 (PMnN-PZT) ceramics have been investigated at different sintering temperatures from 1070℃to 1280℃. The experimental results suggest that grain sizes and electromechanical properties of the ceramics show strong sintering temperature dependences. Double polarization to electric field (P-E) loops of the PMnN-PZT ceramics are assumed to be the result of the pinning effect of the defect dipoles. The results obtained through X-ray photoelectron spectrum suggest that sintering temperature affects valence of the Mn ion and quantity of oxygen vacancies. Hence, a proper explanation is proposed to illustrate the fluctuation of mechanical quality factor (Qm) due to the sintering temperature.