硅掺杂对PTC陶瓷相组成、微结构及性能的影响

采用固相法制备了不同硅掺杂量的BaTiO3基PTC陶瓷,研究了硅掺杂量和Ba2TiSi2O8第二相对PTC陶瓷电性能以及微观结构的影响,并分别以XRD和SEM对样品的相组成和显微结构进行了研究.结果表明,少量硅的加入降低了室温电阻率;硅的加入有利于传质和限制晶界移动;当硅掺杂量不大于0.5 mol％时,样品的电阻-温度系数和升阻比都随着硅掺杂量的增加而增大;硅不单是烧结助剂,而且它可以改变晶界相组成.当硅浓度超过0.5 mol％时,样品出现Ba2TiSi2O8第二相.随着硅的浓度进一步加大,Ba2TiSi2O8第二相增多,电阻率逐渐增大,电阻一温度系数减小,但升阻比却增大.Ba2TiSi2O8第二相的出现,导致样品的PTC效应出现缓变的现象.     

CCTO掺杂对BaTiO3-Nb2O5-Co3O4陶瓷系统介电性能的影响

以BaTiO3-Nb2O5-Co3O4(BTNC)系统陶瓷为研究对象,研究了掺杂CaCu3Ti4O12(CCTO)对该系统陶瓷介电性能的影响.结果表明,在20～85℃温度范围内,BT系统中CC-TO掺杂量为3.0%时,体系平均介电常数>2 600,温度稳定性△C/C≤4.7%;在20～125℃温度范围内,BTNC系统中CCTO掺杂量为2.0%时,体系的平均介电常数>2 700,温度稳定性△C/C≤10%;CCTO掺杂量为4.0%时,平均介电常数>2 200,温度稳定性△C/C≤4.7%.     

Y~(3+)掺杂量对BaTiO_3基热敏陶瓷性能的影响

通过传统固相法制备了不同Y~(3+)掺杂量的BaTiO_3基热敏陶瓷,利用XRD和SEM对热敏陶瓷的微观结构形貌进行了表征,研究了Y~(3+)掺杂量对BaTiO_3基热敏陶瓷室温电阻、居里温度及升阻比的影响。结果表明,随着Y~(3+)掺杂量的增加,BaTiO_3基热敏陶瓷的室温电阻先降低后升高,升阻比先升高后降低。随Y~(3+)掺杂量增加,陶瓷晶粒的尺寸随之减小,过小的晶粒在烧结过程中相互黏联模糊了晶界,削弱了PTC性能;Y~(3+)掺杂量为0.5%~0.7%,钛酸钡基热敏陶瓷具有最好的性能,最低室温电阻为14.9Ω,升阻比高达3.96×10~4。     

La掺杂BaTi_2O_5薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了不同摩尔分数La掺杂BaTi2O5薄膜。研究了不同La掺量的BaTi2O5(Ba1-xLaxTi2O5)薄膜的物相组成、介电性能和铁电性能。XRD分析结果表明,采用溶胶-凝胶法经过850℃退火制备的Ba1-xLaxTi2O5(0≤x≤0.01)薄膜样品结晶较好,无杂相出现。La掺杂提高了薄膜的介电性能和铁电性能,当掺杂量0.004≤x≤0.008,测试频率为1MHz时,薄膜的介电常数约为630;当x=0.004时,掺La的BaTi2O5薄膜的剩余极化值最大,2Pr=2.1μC/cm2。     

Cr_2O_3及Nb_2O_5掺杂CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构与介电性能

采用固相法制备了Cr2O3、Nb2O5掺杂的钛酸钙铜基高介电陶瓷,研究了Cr2O3、Nb2O5掺杂对CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷晶体结构、显微结构及介电性能的影响.结果表明:当掺杂量x在所研究区域质量分数0~0.8%之间时,样品均形成纯钙钛矿固溶体;两种掺杂对钛酸钙铜陶瓷的晶体生长均有抑制作用,Cr2O3掺杂的样品在1100℃致密成瓷,Nb2O5掺杂的样品在1080℃致密成瓷;当Cr2O3掺杂量为质量分数0.4%、Nb2O5掺杂量为质量分数0.4%时,与纯CCTO相比,两种掺杂对陶瓷的介电性能均有明显的改善作用,室温、1kHz下陶瓷的介电损耗分别为0.04、0.17,Cr2O3掺杂钛酸钙铜陶瓷性能要优于Nb2O5掺杂的钛酸钙铜陶瓷.     

稀土Nd掺杂对Sr（Fe0.5Nb0.5）O3基介质陶瓷巨介电性能的影响

铁铌酸锶是一种重要的介质材料,具有复合钙钛矿结构,同其他介质材料相比,具有相对高的介电常数的优点,在高储能等领域有重要的应用潜力,是一种用途广泛的功能陶瓷材料．实验以Sr（Fe0.5Nb0.5）O3基陶瓷为研究对象,研究了稀土Nd掺杂对该系陶瓷巨介电性能的影响．结果表明：随着Nd抖掺杂量的增加,陶瓷样品的介电常数逐渐变大;随着温度的上升,陶瓷体系的介电常数也逐渐增大;Nd抖含量x≤0．10时,陶瓷样品有着良好的频率稳定性,x=0．10的陶瓷样品在100kHZ下有着良好的温度稳定性．     

Li-Ti共掺对Bi2(Zn1/3 Nb2/3)2O7陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备(Bi1.975Li0.025)(Zn1/3Nh2/3-x/2Tix/2)2O7,陶瓷,研究了当Li 的替代量一定时,不同量的Ti4 替代Nb5 对BLXNT系介质材料介电性能的影响.研究结果表明:在取代的范围内仍然保持单斜焦绿石相;1MHz介电常数的温度系数由225.35×10-6/℃逐渐增加到416.48×10-6/℃;在-30℃≤T≤130℃,观察到BLZNT样品出现介电损耗弛豫现象,随着掺杂含量的增加,介电损耗弛豫峰向高温移动.     

Li-Ti共掺对Bi2（Zn1／3Nb2／3）2O7陶瓷

采用固相反应法制备（Bi1.975Li0.025）（Zn1/3Nb2/3-x/2Tix/2）2O7陶瓷,研究了当Li^＋的替代量一定时,不同量的Ti^4＋替代Nb^5＋对BLZNT系介质材料介电性能的影响。研究结果表明：在取代的范围内仍然保持单斜焦绿石相;1MHz介电常数的温度系数由225．35×10^-6／℃逐渐增加到416．48×10^-6／℃;在-30℃≤T≤130℃,观察到BLZNT样品出现介电损耗弛豫现象,随着掺杂含量的增加,介电损耗弛豫峰向高温移动。     

Co2O3优化BaTiO3陶瓷介电性能机理的研究

通过传统的球磨工艺,以Co2O3为受主杂质和La2O3、Nb2O5、Bi2(SiO3)3为施主杂质,对BaTiO3系陶瓷进行掺杂。实验表明:Co2O3对BaTiO3陶瓷介电性能的影响跟La2O3、Nb2O5、Bi2(SiO3)3理论上产生的电荷n与Co2O3理论上产生的电荷p的比例有关:当n∶p>1时,介电常数-温度曲线趋于平缓,BaTiO3陶瓷呈现强铁电弥散性;介电损耗-温度曲线趋于平滑,随n∶p的减小,介电损耗总体减小;介电损耗-频率曲线呈现松弛极化损耗特性。当n∶p≤1时,BaTiO3陶瓷呈现较大的居里峰值,呈普通铁电体的性质;介电损耗-温度曲线出现较大的峰值;介电损耗-频率曲线表现为电导损耗特征。BaTiO3陶瓷晶粒的"核-壳结构"模型能较好解释这一现象。     

钇离子掺杂BaTiO3基电容器陶瓷制备及性能研究

以BaCO3和TiO2为原料、Y2O3为添加剂制备了Y3＋离子掺杂BaTiO3基电容器陶瓷试样。采用XRD和SEM技术分析了试样的物相和陶瓷的显微结构,测试了Y3＋离子掺杂BaTiO3基电容器陶瓷系列试样的介电性能。结果表明,当Y3＋离子掺杂浓度为0.3mol%时,在1310℃保温时间为2h时,可制备介电常数为13965.4,介质损耗为0.110的BaTiO3基电容器陶瓷材料。     

Dy_2O_3掺杂对钛酸锶钡陶瓷结构性能的影响

采用草酸盐沉淀法,以硝酸锶、硝酸钡、钛酸丁酯和草酸为原料,Dy2O3为掺杂剂,制得了Ba0.6Sr0.4TiO3粉体,并于1250℃将其烧结成Ba0.6Sr0.4TiO3系电介质陶瓷。利用扫描电镜、X射线衍射及TH2818自动元件分析仪对Dy2O3掺杂量为0.2%~2%的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的微观结构和介电性能进行研究。结果表明,Dy2O3的掺杂没有影响到BST陶瓷的主晶相钙钛矿结构,且一定量的Dy3+进入到BST晶格中。BST陶瓷的介电损耗随着掺杂量的增加而逐渐减小,介电常数随着掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,当掺杂量为0.5%时,介电常数最大,为4 474.48。     

Dy2O3掺杂对钛酸锶钡陶瓷结构性能的影响

采用草酸盐沉淀法,以硝酸锶、硝酸钡、钛酸丁酯和草酸为原料,Dy2O3为掺杂剂,制得了Ba0.6Sr0.4TiO3粉体,并于1 250 ℃将其烧结成Ba0.6Sr0.4TiO3系电介质陶瓷.利用扫描电镜、X射线衍射及TH2818自动元件分析仪对Dy2O3 掺杂量为0.2%～2%的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的微观结构和介电性能进行研究.结果表明,Dy2O3的掺杂没有影响到BST陶瓷的主晶相钙钛矿结构,且一定量的Dy3+进入到BST晶格中.BST陶瓷的介电损耗随着掺杂量的增加而逐渐减小,介电常数随着掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,当掺杂量为0.5%时,介电常数最大,为4 474.48.     

La2O3掺杂对(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiO3陶瓷性能与微结构的影响

采用传统陶瓷工艺方法制备了La2O3掺杂(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiOa(BNBT6)无铅压电陶瓷,系统地研究了La2O3掺杂对该体系陶瓷介电、压电性能与微观结构的影响.结果表明:该体系具有很高的压电常数,是单一的钙钛矿结构,La2O3的添加对晶粒生长具有一定的抑制作用,线收缩率和相对密度增大.室温介电常数随着La2O3掺杂量的增加而增大.与不添加La2O3的陶瓷样品相比,添加少量La2O3可以使体系的弛豫特征更为明显.当掺杂量为0.1 wt%时,该体系陶瓷具有较好的综合性能:d3a=160 pC/N,kp=0.322.当掺杂量达到0.5 wt%以后,陶瓷的压电性能严重降低.     

La1-xZnxMnO3和La2/3Sr_((1-x)/3)Znx/3MnO3的磁电输运特性

用固相反应方法制备La1-xZnxMnO3和La2/3Sr(1-x)/3Znx/3MnO3化合物。La1-xZnxMnO3在不同掺杂浓度x的研究表明:Zn2+在一定浓度范围内掺杂,具有钙钛矿结构,但掺杂浓度在50%~70%时有ZnO衍射峰,其电阻率在100 K以上随温度而下降,当掺杂浓度为x=0.3时电阻率最低。当Zn2+和Sr2+共掺而     

La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ陶瓷的相组成与导电性能

用固相反应法制备了La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ（x≤0．10）系列陶瓷样品（简称LBCFZ）,对其相组成和电性能进行了表征。研究表明,常温下的LBCFZ为立方钙钛矿相结构,且当0≤x≤0．08时,其晶胞常数随着Zr掺杂量的增加而线性增大。LBCFZ陶瓷样品的电导率随温度的变化存在明显的转变温度（Tp）：当温度低于Tp时,样品的电导率随着温度升高而增大;当温度高于t时,样品的电导率随着温度升高而减小。另外,LBCFZ样品（x=0．02的样品例外）随着Zr含量的增加,电导率减小,转变温度Tp降低。     

锂离子电池正极材料LiCexNdxMn2-2xO4（x=0～0.018）的Pechini合成及表征

采用X射线衍射仪、电池测试系统等,研究了采用Pechini法合成的锂离子电池正极材料LiCexNdxMn2-2xO4（x=0、0.012、0.014、0.016、0.018）的组织结构、首次充放电性能、循环稳定性能等。结果表明：当稀土元素掺入量较少（x≤0.014）时,样品由尖晶石型LiMn2O4相组成,否则,样品中将出现微量的杂质相（CeO2、Nd2O3）;适量的稀土元素掺杂将使LiMn2O4样品的初始容量减小、循环稳定性能增加。LiCe0.014Nd0.014Mn1.972O4样品具有较好的循环稳定性能,其初始放电容量为124.8 mAh/g,经30次循环充放电后的容量保持在116.3 mAh/g,容量保持率为93.2%。     

Sm掺杂SrTiO3陶瓷的高介电常数和超低介电损耗性能研究

为了在SrTiO₃优异的性能基础上,在宽温度及频率范围内实现高介电常数与低介电损耗共存,文中采用固相合成法,通过在钛酸锶的A位掺杂三价稀土离子Sm制备了Sr_1-3x/2Sm_xTiO₃(x分别为0.005 0,0.007 5,0.010 0,0.012 5)陶瓷材料,并对其相组成、微观结构和介电、存储性能进行了表征与分析。研究结果表明：经过N₂气氛对陶瓷样品进行退火处理后,所制备的Sr_1-3x/2Sm_xTiO₃(SST)陶瓷样品均具有介电常数高且介电损耗较低,在较宽的范围内频率和温度稳定性优良的性能;在室温1 kHz下不同掺杂含量的陶瓷样品介电常数均在50 000以上,介电损耗小于0.025;掺杂量为x=0.010 0时,Sr_0.985Sm_0.01TiO₃陶瓷在低于10 kHz频率范围内同时得到大于60 000较高的介电常数和小于0.025的低介电损...     

Sr2Bi4-xLaxTi5O18铁电陶瓷性能的研究

采用固相烧结工艺制备了Sr2Bi4-xLaxTi5O18(x=0.00,0.10,0.25,0.50,0.75,1.00)陶瓷样品。用X射线衍射仪对其微结构进行了分析，并测量了其铁电、介电性能、。结果表明，随着La含量的增加，样品的剩余极化Pr和矫顽场Ec逐渐减小，这是由于La掺杂使得样品晶格畸变变小，从而导致剩余极化的降低。相变温度Tc随着La含量的增加而降低，这也与样品晶格畸变有关。     

用Z扫描方法测试Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的三阶非线性光学性质

用高温熔融法制备了x Bi2O3-20B2O3-(80-x)SiO2(Bx,x=60 mol%、65 mol%、70 mol%)系列玻璃,借助钛宝石飞秒激光器采用Z扫描方法测试了样品的三阶非线性光学特性.测得样品B70在780 nm处的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β分别为n2=6.017×10-12 esu和β= 0.366 cm/GW,样品为自聚焦材料.该样品的吸收相移和折射相移的比值K为0.19(K＜1),表明该样品可作为光限幅候选材料.     

锶掺杂对钛酸镧钡陶瓷结构相变和拉曼电荷效应的影响

采用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(RS)技术调查了(Ba0.97-x La0.03Sr x)Ti0.9925O3(x=0.015-0.2)陶瓷的结构特征.结果表明:当x≤0.1时,晶体维持在四方结构,当Sr含量增加到0.2时,晶体由四方相变为伪立方相.伴随着结构相变,Sr掺杂对(Ba0.97La0.03)Ti0.9925O3陶瓷的拉曼电荷效应产生影响.