掺杂Y2O3氧化锌压敏陶瓷的显微组织及电性能

采用掺杂Y2O3、高能球磨和低温烧结技术,制备了电位梯度(ES)达1 934~2 197 V/mm、非线性系数(α)为20.8~21.8、漏电流(IL)为0.59~1.04μA、密度(ρ)为5.46~5.57 g/cm3的氧化锌压敏陶瓷。利用电子探针观察了压敏陶瓷的分布和形貌。X-射线衍射仪(XRD)证实了Y4样品(x(Y2O3)=0.1%)中Y2O3相的存在。随着Y2O3含量的增加,ES、α提高,IL、ρ和晶粒尺寸(D)降低;施主浓度(Nd)及界面态密度(Ns)降低,而势垒高度(φB)和势垒宽度(ω)增大。     

Y~(3+)掺杂ZnO压敏陶瓷的微结构和电性能研究

采用两步烧结法制备了Y3+掺杂的(以Y(NO3)3·6H2O形式加入)ZnO压敏陶瓷,通过XRD、SEM和EDX系统研究了Y3+掺杂量对ZnO压敏陶瓷微结构和电性能的影响。结果表明:随着Y3+掺杂量的增加,电位梯度VT和非线性系数α提高,晶粒尺寸减小,施主浓度Nd和晶界态密度Ns降低,势垒宽度ω增大。当掺杂的x[Y(NO3)3·6H2O]为1.2%、烧结温度为1100℃时,ZnO压敏陶瓷电性能最好,其VT为675V/mm,α为63.9,漏电流IL为2.40μA。     

掺杂Nd3+对CLST陶瓷微波介电性能的影响

用固相法制备了x(Ca0.61Nd0.26)TiO3(1-x)(Li1/2Sm1/2)TiO3(CNLST)(x=0.3～0.6)微波介质陶瓷,研究了掺杂Nd3+对CaTiO3-Li1/2Sm1/2TiO3(CLST)陶瓷介电性能的影响。结果发现,该体系在掺杂Nd3+后均形成钙钛矿结构,其介电常数εr和谐振频率温度系数τf均随x的增大而增加,品质因数与谐振频率的乘积Qf值随x的增大而降低;当x=0.48时,在1 150 ℃预合成,1 250 ℃烧结保温3 h得到材料的微波介电性能：εr=123,Qf=4 122 GHz（f=1.5 GHz）,τf=0.8 μ℃-1。     

Co、Mn的掺杂形式对低压氧化锌压敏陶瓷电性能的影响

研究了Co、Mn的不同掺杂形式对低压ZnO压敏电阻显微结构和电性能的影响。发现以Co(NO3 ) 2 、Mn (NO3 ) 2 溶液代替CoO、MnO2 掺杂 ,可以降低压敏电压 ,增大非线性系数。这主要与钴的高价态有关 ,利于压敏电阻的低压化。     

Li~+对ZnO压敏陶瓷电性能和能带结构的影响

采用氧化物固相合成法,制备了掺Li2CO3的ZnO压敏陶瓷。研究了掺Li2CO3量对ZnO压敏陶瓷电性能和能带结构的影响。结果表明:当x(Li2CO3)从0增加到0.50%时,压敏电位梯度从529V/mm增大到2170V/mm。XRD测试发现,掺Li2CO3并未出现新相结构。晶界势垒高度揭示,ZnO晶粒尺寸的迅速减小是压敏电位梯度急剧增高的主要原因。Li+置换Zn2+,将会在禁带中价带的顶部形成附加的受主能级,使能带发生畸变。     

MnO_2掺杂ZnPrCoCrO基压敏陶瓷制备

采用传统氧化物陶瓷工艺制备了掺杂MnO2(摩尔分数0～1.5%)的ZnO-Pr6O11-Co2O3-Cr2O3(ZnPrCoCrO)基压敏陶瓷。利用XRD、SEM及I-V特性测试等表征了所制陶瓷的微观结构和电学特性。结果表明:1 350℃下烧结1 h所制掺杂0.5%MnO2的ZnPrCoCrO陶瓷具有最佳的高压压敏性能:相对密度为99%、非线性系数为110、压敏电压强度为2 840 V/mm、漏电流密度为11.4×10–6A/cm2。     

稀土氧化物Er2O3对钛酸基瓷料介电性能的影响

讨论了稀土氧化物Er2O3对BaTiO3基陶瓷系统介电性能的影响,通过掺杂稀土化物Er2O3,可使BaTiO3基系统的相对介电常数εr保持较高的数值（＞3000）,同时,系统的容量温度变化率大为改善,在－55－＋125℃工作温区内,满足X7R特性,并且随着Er2O3含量的增加,系统的耐压强度也得到了很大的提高,达16900V/mm.     

Er2O3掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Er2O3的BaTiO3陶瓷。测试结果表明,掺杂Er2O3能降低BaTiO3陶瓷的电阻率,且在开始时其电阻率随着掺杂量的增大而升高,在掺杂x(Er2O3)=0.003(摩尔分数)时电阻率最高,然后随掺杂量的升高而降低,在掺杂x(Er2O3)=0.007时电阻率最低,从纯BaTiO3陶瓷的2.6 TΩ.m下降为18 GΩ.m,此变化规律有异于La,Ce,Nd,Sm等稀土元素掺杂的规律。掺杂Er2O3使BaTiO3陶瓷的介电性能发生明显变化,掺杂x(Er2O3)为0.001和0.002时,可改善BaTiO3陶瓷的介电性能和频率特性,具有较好的频率稳定性。掺杂Er2O3使BaTiO3陶瓷的居里温度升高为130.9℃,交流电导随着温度的升高而增大,并在居里温度点附近达到最大。     

Bi2O3对TiO2系压敏陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺制作了TiO2系压敏陶瓷。通过测试其I-V特性、复阻抗特性、晶界电阻、晶粒电阻及势垒高度,研究了Bi2O3对TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷微结构及电性能的影响。结果表明,Bi2O3的适当掺杂范围在0.3%~0.5%(摩尔分数)。其掺杂量的变化,可显著改变TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷的晶界电阻及势垒高度,进而对压敏陶瓷的电学非线性特性产生影响。当x(Bi2O3)为0.4%时,压敏陶瓷的V1mA与α分别为40V/mm与6.2。     

PbO-B2O3-CuV2O6掺杂对(Pb,Ca,La)(Fe,Nb)O3陶瓷微波介电性能的影响

研究了PbO3-CuV2O6(PBC)玻璃对(Pb,Ca,La)(Fe,Nb)O3(PCLFN)陶瓷微波介电性能的影响.当纯PCLFN陶瓷在1150℃烧结,介电常数εr=103,品质因数与频率之积Qf=5640 GHz,频率温度系数τf=7.1×10-6/℃.PBC玻璃添加剂能降低PCLFN陶瓷的烧结温度到1 050℃左右,同时能保持良好的介电性能.随着PBC玻璃添加量的质量分数从1.0%增加2.0%,陶瓷的Qf值减小.掺杂ω(PBC)=1%玻璃、在1 050℃烧结的陶瓷样品,能获得良好的微波介电性能为Qf=5 392 GHz,τf=8.18×10-6/℃,εr=101.     

CeO_2掺杂对Nb-TiO_2系压敏陶瓷电性能的影响

在x(CeO2)为0~1.5%的范围内改变其掺杂浓度,研究了CeO2添加剂对TiO2压敏陶瓷电性能的影响。电性能测量和扫描电镜观察的结果表明:在Nb-TiO2系压敏陶瓷中,CeO2的主要作用是促使微观结构的均匀化,与Ti、Si固溶形成第二相,提高非线性,同时第二相的浓度对压敏电压的高低起着决定性作用。当x(CeO2)为0.4%时,可以得到晶粒大小均匀,瓷体结构致密,压敏电压约为15 V/mm及其它综合指标优良的低压压敏电阻。     

ZnO掺杂对PNN-PZT陶瓷结构及压电性能的影响

通过传统的固相烧结法制备了Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))_(0.5)(ZraTib)_(0.5)O_3+x%ZnO(PNN-PZT+x%ZnO,质量分数x=0.2,0.4,0.6,0.8)压电陶瓷,该文研究了不同ZnO含量对PNN-PZT压电陶瓷的微观形貌、相结构及压电性能的影响。通过X线(XRD)表明,过量的ZnO加入使压电陶瓷出现焦绿石相;通过扫描电镜(SEM)分析表明,当x>0.4时,ZnO的加入由于烧结温度的降低,晶界不明显。实验表明,烧结温度为1 190℃保温2h,ZnO的掺杂量x=0.4时,压电材料的综合性能最好:介电常数εr=5 596,介电损耗tanδ=2.12%,压电常数d33=534pC/N,机械耦合系数kp=0.53。     

Sb2O3和In2O3对ZnO压敏电阻器性能的影响

研究了Sb2O3和In2O3对ZnO压敏电阻器性能的影响，适当添Sb2O3和In2O3可全面提高ZnO压敏电阻器的性能，使其击穿电场强度达326V／mm，漏电流小于1μA，非线性系数α值达107，通流量高达4kA/cm^2。     

Co在ZnO和SrTiO3压敏陶瓷中的不同作用机理

从ZnO和SrTiO3的不同晶体结构和烧结工艺出发,论述了CoO在这两种晶体中所处的位置和不同的作用机理。实验结果证实同一种原子在不同的材料和烧结工艺中起着不同的作用。通过分析晶体点缺陷和烧结气氛的关系解释了实验结果:在氧化气氛中,CoO的主要缺陷是金属空位,增加晶界受主态密度;在还原气氛中,CoO的主要缺陷是氧空位,减少受主态密度。     

Sr掺杂对TiO2系压敏陶瓷电性能的影响

以TiO2为原材料,制备了具有压敏–电容复合功能的TiO2系压敏陶瓷材料。通过测试典型样品的V-I特性、D-f特性、电容特性及复阻抗频率谱,研究了不同掺Sr量的TiO2系压敏陶瓷材料的相关电学性质。实验结果表明,掺Sr量在强烈影响材料压敏性能的同时,对材料的电容特性也会产生较大影响。在掺Sr量为x (Sr)=0.6%时,样品表现出最好的压敏性质,其压敏电压为55 V/mm,a可达到5,1 kHz下损耗为0.1,相对介电常数可达2.8?05。     

掺杂La2O_3的ZnO-Pr_6O_(11)系压敏陶瓷材料

研究了掺杂La2O3对ZnO-Pr6O11系压敏陶瓷的电性能和衰变特性的影响。试验结果表明:随La2O3添加量的增加,压敏电压(V1mA)和非线性系数(α)增加,漏电流(IL)减少。掺杂La2O3的ZnO-Pr6O11系压敏陶瓷性能稳定,具有良好的抗老化作用。     

Ni掺杂量对BaBiO_3基热敏陶瓷电性能的影响

通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和阻温特性测试仪,研究了不同NiO、Ni_2O_3掺杂量对BaNi~Ⅱ_xBi_(1-x)O_3和BaNi~Ⅱ_(x/3)Ni~Ⅲ_(2x/3)Bi_(1-x)O_3(摩尔比x=0.02~0.08)热敏陶瓷的物相、显微结构及电性能的影响。结果表明,BaNi~Ⅱ_xBi_(1-x)O_3与BaNi~Ⅱ_(x/3)Ni~Ⅲ_(2x/3)Bi_(1-x)O_3热敏陶瓷的室温电阻率ρ25及热敏常数B25~85值均随着NiO/Ni_2O_3掺杂量的增加呈现先减小后变大的趋势;试样BaNi~Ⅱ_(0.04)Bi_(0.96)O_3取得了良好的热敏性能,ρ25=2 743Ω·cm,B25~85=3 239K;BaNi~Ⅱ_(0.02)Ni~Ⅲ_(0.04)Bi_(0.94)O_3陶瓷的ρ25和B25~85的最优值分别为65Ω·cm和2 673K。     

升温速度对压敏瓷显微组织和电性能的影响

采用不同的升温速度制备ZnO-Bi2O3压敏瓷,通过扫描电镜和X-射线衍射对其显微组织和相成分进行了分析,探讨了升温速度对氧化锌压敏瓷电性能和显微组织影响机理.结果表明,当升温速度为5℃/min时,压敏瓷具有较为理想的综合电性能,其电位梯度为332 V/mm,非线性系数为30,漏电流为0.1 μA.     

TiO2系压敏陶瓷施主掺杂研究

研究了Ta2O5和Nb2O5掺杂对TiO2系压敏陶瓷电性能的影响。采用电子陶瓷制备工艺,制备了两组TiO2系压敏陶瓷,借助热电子发射理论,分析了样品的I-V特性及介电频谱特性。结果发现,Ta2O5掺杂的样品具有最低的压敏电压(E10mA=5.03 V.mm–1)和最大的视在介电常数(εra=1.5×105)。