Ca0.075Sr0.925Bi4Ti4O15铁电陶瓷的性能

用溶胶凝胶法制备了Ca0.075Sr0.925Bi4Ti4O15(简称CSBTi)铁电陶瓷样品,研究了烧结温度对CSBTi铁电陶瓷性能的影响。结果表明:1180℃温度下烧结的CSBTi铁电陶瓷样品的铁电性能得到明显改善,剩余极化强度2Pr为19.4μC/cm2,矫顽场强度Ec为72.5kV/cm;压电常数为d33=9.8pC/N;居里温度TC=543℃,随着测试频率的增加,室温下相对介电常数εr的峰值逐渐下降,而对应的居里温度TC则随之上升,表现出弛豫铁电体的特征。     

钇梯度掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的sol-gel法制备及介电性能

用改进的溶胶-凝胶法(sol-gel)在Pt/Ti/SiO2/Si(S)上制备了各层Y掺杂浓度分别为0.5%/0.6%/0.7%/0.8%/0.9%/1%的上梯度掺杂和1%/0.9%/0.8%/0.7%/0.6%/0.5%下梯度掺杂的Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜。X射线衍射(XRD)表明,各薄膜主要沿(110)晶面生长,均为立方钙钛矿结构。相比均匀掺杂薄膜,梯度掺杂薄膜表现出较好的相结构衍射强度及晶化,上梯度薄膜更为显著。原子力显微镜(AFM)表明,梯度掺杂使薄膜的表面形貌得到极大改善,上梯度比下梯度薄膜具有更加光滑致密的表面相貌和更小的表面粗糙度。电压-电容曲线表明,上梯度薄膜介电性能得到明显提高,在零偏压下的电容为28.5pF(介电常数190)、介电损耗为1.63%及40V下的调谐率为52.3%,优质因子为32。     

浸渍提拉法合成Bi4Ti3O12基复合薄膜及其光催化性能

以TiO2、Bi4Ti3O12为原材料,采用浸渍-提拉法制备复合薄膜,研究了材料合成工艺对复合薄膜微观形貌、相结构及光催化性能的影响。XRD研究结果表明,合成的复合薄膜材料中含有正交相Bi4Ti3O12和锐钛矿TiO2两种晶相,Bi4Ti3O12沿垂直于玻璃基片的<001>方向取向生长。TiO2溶胶的浓度,Bi4Ti3O12的用量,以及表面活性剂的用量,拉膜次数对复合薄膜的成型有明显的影响,当TiO2溶胶的浓度为3mol/L、TiO2溶胶和Bi4Ti3O12质量比为10:1、表面活性剂的质量分数为3%、拉膜次数为3次的时候,合成的Bi4Ti3O12/TiO2复合薄膜较均匀且具有较优异的光催化性能。     

烧结温度对Ca0.15Sr1.85Bi3.95Nd0.05Ti5O18陶瓷性能影响

用固相合成的方法制备了Ca0.15Sr1.85Bi3.95Nd0.05Ti5O18(CSBNTi-0.05)铁电陶瓷,研究了烧结温度对CSBNTi-0.05铁电陶瓷样品的相结构、显微结构、铁电性能和介电性能的影响,分析了相关机理。研究发现1180℃温度下烧结样品的电滞回线矩形度最高(80%),其剩余极化强度2Pr最大,为18.64μC/cm2,对应的矫顽场强度Ec为83.2kV/cm,居里温度TC=310℃,测试频率在60Hz~100kHz之间时,相对介电常数的大小约为164,损耗约为0.0083,样品具有稳定的介电常数和较小的介电损耗,显示了很好的频率稳定性。     

烧结温度对Ca0．6Sr0．4Bi4Ti4O15铁电陶瓷性能影响

利用溶胶凝胶法制备了钙锶铋钛（Ca0.6Sr0.4Bi4Ti4O15简称CSBT-0．6）铁电陶瓷，研究了烧结温度对CSBT-0．6铁电陶瓷相结构、显微结构以及铁电性能的影响，分析了相关机理。发现在1150℃进行烧结，样品晶粒发育较完全，晶粒a轴取向较大，铁电性能优良，剩余极化强度Pr=8．2μC／cm^2、矫顽场强Ec=57kV／cm、介电损耗tanδ=18×10^-4。     

Ba0.5Sr0.5TiO3铁电薄膜的微弧氧化成膜研究

以0.2 mol/L Ba(OH)2+0.2 mol/L Sr(OH)2溶液为电解液,采用微弧氧化法,在Ti板表面原位生长铁电薄膜,并对薄膜的物相构成、元素分布情况、截面结构及介电性能进行表征。结果表明:该工艺下制备的薄膜主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成,薄膜致密层内,Ba,Sr,Ti和O元素分布都较均匀,但在微弧氧化孔洞附近存在含量波动;该薄膜在1 kHz下的介电常数较优,为411.3。最后对微弧氧化沉积铁电薄膜的成膜过程进行了分析,提出了微弧氧化过程中可能存在的化学反应。     

薄膜厚度对Y掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜结构及介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)在Si/SiO2/Ti/Pt基片上制备了不同厚度(正比于薄膜层数)的钇(Y)掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,研究了膜厚度对薄膜结构和介电性能的影响。原子力显微镜(AFM)表明,Y掺杂BST薄膜可显著改善表面形貌,且强烈依赖于薄膜厚度。当薄膜厚度适中(即当层数为8)时,表面晶粒细小、致密、均匀,晶界分明。X射线衍射(XRD)表明,Y掺杂BST薄膜显示钙钛矿结构,主要沿(110)晶面生长。随着薄膜厚度的增加,BST(110)峰的衍射强度先增后减,表明薄膜的相结构与薄膜厚度直接相关。Y掺杂BST薄膜显示优异的综合介电性能,且随着膜厚的增加,电容或介电常数减小。8层薄膜的综合介电性能最优,零偏压时的电容为17.8pF(介电常数130)、介电损耗为0.0057,调谐率为32%,优值因子为56,可满足微波调谐器件的需要。同时,就有关机理进行了分析。     

CaMnO3热电薄膜的制备及其性能表征

采用溶胶-凝胶旋转涂覆法制备CaMnO3热电薄膜。通过XRD、SEM、Raman对薄膜显微结构进行了表征,并采用PPMS对其热电性能进行了测试。XRD、SEM以及Raman测试结果表明,CaMnO3的成相温度高于700℃,并且随着热处理温度升高,晶粒增大。络合剂比例及薄膜厚度对CaMnO3质量影响显著。PPMS测试发现,薄膜热导率随着热处理温度的升高而降低。     

轴向压力对Na0.5Bi4.5Ti4O15铋层结构铁电陶瓷取向性的影响

采用烧结时在陶瓷坯体上施加一个较小的轴向压力方法实现了铋层结构Na0.5Bi4.5Ti4O15铁电陶瓷的织构化。实验表明,随压力增加,陶瓷的横向延伸率上升,材料密度略有降低。同时,XRD分析表明,轴向压力提高了平行压力方向和垂直压力方向上晶粒取向度的差异,表明施加压力有助于提高陶瓷的织构化程度。同时,电学性能测试表明,随着压力增加,压力方向上的陶瓷介电常数和损耗均随之下降。在NBT体系的烧结过程中,低熔点的Bi2O3等低熔点物质会首先熔融,形成局部液态;NBT晶粒具有片状结构,在外力和高温熔体的共同作用下,发生倾斜和滑移,产生定向排列的趋势;随后,这些局部定向的大晶粒作为模板,促进了NBT陶瓷的晶粒定向和织构化。     

溶胶-凝胶法制备Ni掺杂CaCu3Ti4O12陶瓷的显微组织及电性能（英文）

采用溶胶凝胶法制备掺杂不同含量NiO(CaCu3NixTi4O12+x,x=0, 0.1, 0.2, 0.3)的CCTO陶瓷,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,并研究了NiO掺杂对CCTO介电和压敏性能的影响。研究结果表明:Ni对CCTO陶瓷的相位成分没有影响,与用传统固相法制得的样品相比,用溶胶-凝胶法制成的样品具有更小的晶粒尺寸。从介电测量结果来看,当 x=0.2 时,样品具有最高的介电常数和最低的介电损耗。当x=0.3时,得到最低的漏电流,最小值为 0.295,同时,具有最高的阀值电压与非线性系数,最大值分别为1326V/mm和3.1。     

合成温度对正极材料Li3V2（PO4）3/C性能的影响

以V2O5、NH4H2PO4、Li2CO3和C6H8O7·H2O为原料,采用溶胶-凝胶法在600～800℃下合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3/C,利用XRD和蓝电测试系统对材料进行表征,研究了合成温度对材料电化学性能的影响。结果表明:650℃下合成产物中开始出现Li3V2(PO4)3相,700、750和800℃下合成纯相的Li3V2(PO4)3正极材料;750℃合成的样品在放电电流密度为0.1C下首次放电容量为123.5mAh·g-1,并且随电流密度增大到10C时也有较好的循环稳定性。     

不锈钢表面TiO2薄膜的溶胶-凝胶法制备及其性能

通过溶胶-凝胶法在316L不锈钢表面制备TiO2薄膜.研究发现,经500℃热处理1h的TiO2主要由锐钛矿相构成,随着热处理温度的提高,锐钛矿相逐渐转变为金红石相.降解结晶紫水溶液和对水的接触角结果测试表明,随着涂膜次数的增加,TiO2薄膜的光催化性和亲水性都有一定的提高.电化学腐蚀测试说明,表面涂有TiO2薄膜的316L不锈钢的耐腐蚀性提高,薄膜对基体起到了一定的保护作用.     

溶胶-凝胶法制备Y2O3掺杂ZnO压敏薄膜及其电性能（英文）

研究溶胶-凝胶法制备不同浓度Y2O3掺杂对ZnO-Bi2O3压敏薄膜微观结构和电性能的影响。研究结果表明:Y2O3掺杂ZnO薄膜在750°C空气气氛下退火1h,ZnO薄膜的特征峰与ZnO的六方纤锌矿结构相匹配;ZnO晶粒直径随着掺杂量的增加而减小,Y2O3稀土掺杂氧化锌晶粒细化;薄膜厚度均匀且每一层厚度约80nm。研究结果还表明:当Y3+掺杂浓度为0.2%(摩尔分数)时,ZnO薄膜的非线性伏安特性最好,其漏电流为0.46mA,电位梯度为110V/mm,非线性系数为3.1。     

钙钛矿型锰氧化物La0.8Sr0.2MnO3的高频性能

采用溶胶-凝胶法制得La0.8Sr0.2MnO3氧化物多晶样品。通过XRD、SEM对样品的微观结构进行了分析,结果表明:所得样品为钙钛矿结构,样品的颗粒大小比较均匀,平均粒度约100nm。利用阻抗分析仪对样品的介电常数和磁导率的频谱(10MHz～1GHz和1MHz～1GHz)进行了研究。研究表明,在整个测试频率范围内,La0.8Sr0.2MnO3的介电常数实部和虚部随频率的升高而降低。La0.8Sr0.2MnO3的复磁导率的频谱谱线为典型的弛豫型谱线,磁导率实部在1MHz时为6.2,共振频率fr为50MHz,共振时虚部峰值为2.8;磁谱测试表明材料的弛豫损耗峰出现在频率f≤300MHz的频率范围内,在此频率区域引起损耗的机制主要是畴壁共振。     

溶胶复合提高WO3气致变色薄膜氢敏特性

本文制备了一种WO3-TiO2-SiO2溶胶,通过浸渍提拉法制备了适用于室温下的光学氢敏薄膜。采用FT-IR, SEM, TEM, AFM,XPS以及紫外-可见-近红外光谱对复合薄膜的结构及气致变色性能进行了表征。尽管TiO2并没有复合到薄膜中,但其在溶胶中引导了新的WO3颗粒的生成。这种颗粒分布在薄膜表面使得其表面粗糙度得到提高。气敏测试显示复合薄膜较未复合薄膜拥有更好的气敏性能。这种提升应当来源于WO3颗粒带来的更高的表面粗糙度。     

等离子喷涂Al2O3/TiO2复合粉末的Sol-Gel法制备

传统热喷涂粉末由小颗粒粉体混合团聚制得,流动性差、致密度低,制得的涂层均匀性差、性能不稳定。以有机金属盐为原料,采用溶胶-凝胶法及喷雾干燥法制备出氧化钛质量分数为13%的氧化铝-氧化钛(AT-13)复合前驱体粉末。采用TG-DSC、XRD、FESEM、霍尔流量计研究了粉体反应机理、物相组成、微观结构及流动性能,同时利用维氏硬度计、FESEM-EDS对制得的涂层性能进行了分析比较。结果表明,凝胶经喷雾干燥工艺后可获得球形Ti(OH)4/Al OOH复合粉体,直径约为40μm;与传统团聚粉体相比,前驱体粉末流动性更为优异,为43 s/50 g;由该粉末制得的涂层表面光滑、元素分布均匀、力学性能稳定、耐磨损性能优良,平均显微硬度达873.8 HV0.3,磨损量较团聚粉末涂层减少三分之一。     

Y掺杂(Ba0.6Sr0.4)0.8TiO3薄膜的结构及介电性能

通过钇(Y)掺杂、适当增加钛(Ti)含量和调节薄膜厚度等优化设计,用改善的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了光滑致密的Y掺杂多层钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4)0.8TiO3,BST)薄膜,研究了该薄膜的结构及介电性能。X射线衍射(XRD)表明,该薄膜为钙钛矿结构,但其衍射峰强度很弱,主要与Y掺杂和微过量Ti有效减弱其铁电性有关。原子力显微镜(AFM)表明,该薄膜晶化较弱,且随厚度的增加晶化减弱,和XRD结果一致。该薄膜比Y掺杂的Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜显示更优异的综合介电性能,但与薄膜的厚度有关。随膜厚的增加,薄膜的电容和调谐率减小,但介电损耗大幅减小,其中,4层薄膜零偏压的介电常数为161、电损耗约为0.006,40V的调谐率为45.5%、优质因子大于75,可满足微波调谐器件的需要。     

Sm掺杂对Ca_(0.4)Sr_(0.6)Bi_4Ti_4O_(15)铁电薄膜性能的影响

利用溶胶凝胶工艺在Pt/TiO_2 /SiO_2 /Si衬底上制备了Ca_0.4Sr_0.6Sm_xBi_4-xTi_4O_(15)铁电薄膜.研究了不同钐掺量对薄膜的显微结构、晶粒取向及铁电性能的影响.结果表明:钐掺杂对钙锶铋钛铁电薄膜既有抑制氧空位所导致的畴钉扎作用,也有抑制晶粒生长发育的作用.当钐掺量x=0.05时薄膜样品晶粒发育较良好,沿a轴择优取向,I_((200))/I_((119))=0.869;样品铁电性能优良,剩余极化强度P_r=10.2 μC/cm~2,矫顽场强度E_c=120 kV/cm.     

高分散Li4Ti5O12纳米晶的制备及电化学性能（英文）

以月桂酸为分散剂,采用溶胶-凝胶法合成颗粒尺寸为120～250nm的高分散Li4Ti5O12纳米晶。通过研究表面活性剂月桂酸的含量优化制备工艺,制备出电化学性能最佳的样品。采用XRD、FESEM、TEM、激光粒度分析仪、交流阻抗以及恒流充放电测试,对材料的物理和电化学性能进行表征。在800℃下热处理10h后的高分散性Li4Ti5O12纳米晶显示出优异的电化学性能,在1C倍率下,首次放电容量为163.3mA.h/g,50次放电循环后,放电容量无明显衰减。研究表明,高分散性Li4Ti5O12纳米晶可以缩短锂离子的扩散路径,改善样品的电化学动力过程,有效地提高其高倍率性能。     

退火温度对Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3薄膜晶化及介电性能的影响

用改善的溶胶凝胶(Sol-Gel)法制备了钛酸锶钡(Ba_0.6Sr_0.4TiO_3, BST)薄膜,研究了退火温度对薄膜晶化及介电性能的影响.X射线衍射表明,由于薄膜较薄,各温度下衍射峰强度均微弱,但呈(110)择优取向,随温度的升高峰强度逐渐增加,也出现其他晶向的衍射峰.扫描电镜和原子力显微镜表明,改善的BST薄膜表面形貌光滑致密、无裂纹、无缩孔,随温度的升高薄膜晶化增强、晶粒逐渐长大、粗糙度增加.40 V外加电压下的介电性能大幅度提高,介电调谐率大于30%,介电损耗约0.02,其中,650 ℃对应介电调谐率45.1%和介电损耗0.0187.同时,就有关结构、介电性能及退火温度的关系进行了讨论.