熔盐法合成板状钛酸铋微晶

采用熔盐法制备了板状Bi4Ti3O12微晶.用示差扫描量热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)研究了不同温度对合成Bi4Ti3O12相结构与形貌的影响.结果表明,板状Bi4Ti3O12微晶的最佳合成温度为800～1000℃,低于800℃合成产物中容易出现杂相;1030℃时Bi4Ti3O12出现结构变化;1165℃出现杂相Na0.5Bi0.5Ti7O27;温度继续升高到1250℃时Bi4Ti3O12出现分解.实现板状Bi4Ti3O12微晶形貌可控的最佳温度范围为850～950℃.     

工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体影响的研究

研究了工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体晶粒形貌和尺寸的影响.发现温度、盐的种类和盐的用量能够较显著地影响晶粒的形貌和尺寸.在氯盐中,晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐增大,晶粒最终发育为较规则的圆片状,晶粒生长按照Ostwald液相生长机理来进行.在硫酸盐中,晶粒尺寸明显大于相同条件下在氯盐中的尺寸,且晶粒形貌呈不规则片状.当原料与盐的比例<1时,随着盐用量的增加,晶粒尺寸减小,形貌更加不规则.通过调整工艺参数能够控制颗粒的尺寸和形貌,制备具有各向异性生长的钛酸铋片状粉体.     

工艺参数对熔盐法制备Bi4Ti3012的影响

为了获得片状粉体用于无铅压电陶瓷晶粒的定向生长，采用NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的片状Bi4Ti3O12粉体，研究了预烧温度和熔盐含量对粉体的显微组织结构和形貌各向异性的影响，计算了粉体径向尺寸与厚度尺寸的比值以表征粉体的各向异性．研究表明：随着预烧温度的升高，粉体尺寸不断增加，各向异性逐渐增大，最佳预烧温度为950℃；采用熔盐法可制备出纯Bi4Ti3O12相粉体，随熔盐含量增加，钛酸铋粉体尺寸及各向异性程度明显增大，并在烧结后的Bi4Ti3O12陶瓷中有织构产生．     

熔盐法制备片状氧化铝

片状氧化铝粉体以其优越的性能广泛应用于陶瓷、化妆品、汽车漆料等多种领域.采用熔盐法以γ-Al2O3为原料、复合硫酸盐(分析纯Na2SO4-K2SO4)为熔盐,添加一定量的添加剂,在1200C×3h制得粒径为4～10μm、厚度约0.2μn的片状氧化铝粉体.     

钛酸铋陶瓷及其电性能的研究

采用NaCl-KCl熔盐法合成出片状钛酸铋粉体,并制备了钛酸铋陶瓷.对所得陶瓷进行了相结构与显微组织及电性能的研究,结果表明,粉体烧结后为纯钙钛矿型钛酸铋陶瓷,微观形貌呈片状,并且随粉体合成时所用熔盐含量的增加,陶瓷晶粒的片状尺寸不断增大,其介电常数先减小,后增加,熔盐为5%(质量分数)时合成的粉体烧结成瓷后,其介电常数具有最小值,同时电阻率则随着合成粉体时所用熔盐含量的增加不断增加.     

工艺参数对熔盐法制备Bi4Ti3O12的影响

为了获得片状粉体用于无铅压电陶瓷晶粒的定向生长,采用NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的片状Bi4Ti3O12粉体,研究了预烧温度和熔盐含量对粉体的显微组织结构和形貌各向异性的影响,计算了粉体径向尺寸与厚度尺寸的比值以表征粉体的各向异性.研究表明:随着预烧温度的升高,粉体尺寸不断增加,各向异性逐渐增大,最佳预烧温度为950℃;采用熔盐法可制备出纯Bi4Ti3O12相粉体,随熔盐含量增加,钛酸铋粉体尺寸及各向异性程度明显增大,并在烧结后的Bi4Ti3O12陶瓷中有织构产生.     

熔盐法合成ZnTa2O6粉体

以Ta2O5和Zn(NO3)2·6H2O为原料、KCl-ZnCl2为熔盐,采用熔盐法在700℃保温3h合成了ZnTa2O6陶瓷粉体.通过XRD和SEM表征粉体的晶相组成和形貌,研究了不同反应条件(包括温度和熔盐体系中KCl/ZnCl2的物质的量比)对产物粉体的晶相和形貌的影响.结果表明,当KCl/ZnCl2的物质的量比为0.1:1时,在700℃保温3h为制备ZnTa2O6的最优工艺条件.     

共沉淀法制备钒掺杂钛酸铋粉体及其陶瓷性能研究

采用共沉淀法制备了掺钒钛酸铋粉体，研究了粉体的晶化过程、微观形貌和烧结性能．与传统固相反应法相比，共沉淀法合成钛酸铋相的反应可在550℃完成，比固相反应法低250℃左右，所得粉体的粒径〈100nm．此外，共沉淀法制备的粉体具有良好的烧结性能，在900℃达到理论密度的96％．与固相法烧结陶瓷相比，共沉淀粉体制备的材料具有更低的介电损耗．     

两步熔盐法合成片状SrTiO3

以SrCO3和TiO2为原料,采用两步熔盐法合成出片状SrTiO3.首先在助熔剂NaCl中,1300℃保温6h合成出片状中间体;然后以片状中间体为模板晶粒,在助熔剂KCl中,1200℃保温4h制备出片状SrTiO3.所得产物过筛后,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析粉体的相组成和显微结构,结果表明:中间体是由各向异性的Sr3Ti2O7、Sr4 Ti3O10、Sr2TiO4和各向同性的SrTiO3晶粒组成,而且各向异性晶粒的(001)和(200)峰均增强,片状晶粒为长方形,边长为40～60μm.SrTiO3粉体的相组成为纯钙钛矿相,其它杂相组分未曾检出,而且＞5μm粉体的(200)峰增强,说明该粉体为片状晶粒,呈正方或长方形,边长约为50μm.     

温度及升温速率对熔盐法合成钛酸铋形貌可控的探讨

采用熔盐法合成单一Bi4Ti3O12(BTO),研究了温度及升温速率对熔盐法合成钛酸铋形貌的影响,结果表明,合成的BTO为板状结构,颗粒尺寸为0.2～8μm;BTO晶体的{010}晶面族晶面沿b轴有明显的择优取向.当温度为850～950℃时,升温速率对{010}晶面族晶面择优取向程度的影响大于温度对其的影响.相同升温速率下,温度对{010}晶面族晶面相对衍射强度值最高为1.153倍;而相同温度下,升温速率对{010}晶面族晶面相对衍射强度值最高为12.404倍.通过研究工艺参数(温度、升温速率等)对{010}晶面族晶面择优取向程度的影响,可以实现BTO晶体形貌的可控.     

硅基Bi4Ti3O12薄膜的C-V特性研究

Bi4 Ti3O12是典型的层状钙钛矿结构铁电材料,具有优良的压电、铁电、热释电和电光等性能,可广泛应用于铁电存储器、压电和电光等器件.本文在硅衬底上利用溶胶凝胶法制备出Bi4 Ti3O12铁电薄膜,并且对其性能进行了研究.测量不同退火温度下得到的Ag/BTO/p-Si结构的C-V曲线,结果表明Bi4 Ti3O12薄膜在合适的制备工艺下可望实现极化型存储.     

晶化时间对水热法制备钛酸铋纳米粉体的研究

采用分析纯Bi(NO3)3·5H2O和TiCl4为原料,以NaOH为矿化剂,在反应温度为230℃的水热条件下,研究了晶化时间对Bi4Ti3O12物相结晶性能的影响。XRD表明在晶化时间不少于240min的条件下,才能合成纯的Bi4Ti3O12单一物相,并随着晶化时间的延长,Bi4Ti3O12的晶粒有所长大。通过红外光谱、比表面积和TEM等性能表征,探讨了钛酸铋的水热合成机理,用原位生成机理和溶解 再结晶机理解释了钛酸铋的水热生长过程。     

Bi4Ti3O12铁电薄膜的MOCVD制备及其物理性质研究

采用常压ＭＯＣＶＤ技术在（１００）硅衬底上生长了具有（１００）及（００１）取各的钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。在适当的生长条件下可获得（１００）取向膜，在７５０－８００℃下退火可获得（００１）择优取向膜。通过观察Ｐ－Ｅ电滞回线可确认膜的铁电性质，测得（１００）取向膜的剩余极化强度为３８μｃ／ｃｍ＾２，矫顽场为４５ＫＶ／ｃｍ。同时测量了钛酸铋薄膜的介电常数及损耗角正切。     

快速退火工艺条件下温度对Bi4Ti3O12铁电薄膜微观结构与性能的影响

采用快速退火工艺在Pt/Ti/SiO2/p-Si衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜.研究了退火温度对薄膜微观结构、铁电特性及介电性能的影响.研究表明:退火温度对Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜晶相结构的影响显著,对晶粒尺寸和表面形貌的影响较小,但退火温度超过800℃后会出现焦绿石等杂相;低于750℃时,薄膜的剩余极化随退火温度升高而增大,高于750℃时却有所减小,但矫顽电场随退火温度升高而逐渐降低;退火温度对薄膜的漏电流密度有一定的影响,薄膜的漏电流密度在200kV/cm极化电场作用下低于3×10-9A/cm2,750℃时的剩余极化和矫顽电场分别为11μC/cm2和77kV/cm,具有较好的铁电和介电性能.     

熔盐法制备片状CaBi_4Ti_4O_(15)晶粒的研究

以TiO_2、CaCO_3和Bi_2O_3为原料,加入NaCl和KCl(物质的量比为1:1)为熔盐,采用熔盐法制备Ca-Bi_4 Ti_4 O_(15)片状晶体.研究了熔盐含量、合成温度以及保温时间对制备CaBi_4 Ti_4 O_(15)片状晶体的影响,并对其反应机理进行了初步的探讨.结果表明,当熔盐质量分数为30%时开始生成CaBi_4 Ti_4 O_(15),当熔盐质量分数增加到40%左右时可获得较纯的CaBi_4 Ti_4 O_(15)相.熔盐含量对钛酸铋钙晶体的形貌有一定的影响,随着熔盐含量的增加,CaBi_4 Ti_4 O_(15)片状晶体逐渐长大,各向异性程度增大.合成温度的升高和保温时间的延长有利于CaBi_4 Ti_4 O_(15)片状形貌的形成.制备完整片状形貌的CaBi_4 Ti_4 O_(15)晶体的最佳熔盐含量为40%,合成温度为1150℃,保温时间为4h.     

MFS结构钛酸铋薄膜的C-V特性研究

利用sol—gel方法在p—Si(lll)基底上制备钛酸铋薄膜。测量不同退火温度下得到的In／BTO／p—Si结构的C-V曲线,测量结果表明制备的MFS结构钛酸铋薄膜在合适的制备工艺下可望实现极化型存储。     

偏化学计量比熔盐法合成Bi4Ti3O12晶化过程研究

用示差扫描量热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、场致发射扫描电子显微镜(FESEM)等表征方法对不同化学计量比熔盐法合成Bi4Ti3O12(BTO)晶化过程进行了分析.结果表明,不同化学计量比熔盐法合成Bi4Ti3O12的晶化过程完全不同:富Bi组分晶化过程中间相为Bi12TiO20、Bi2Ti2O7、Bi2O2.75;化学计量比组分晶化过程中间相为Bi2O2.75、Bi2Ti2O7;富Ti组分晶化过程中的中间相为Bi2O2.75、Bi2Ti4O11.     

Bi4Ti3O12的熔盐法制备及改性研究进展

综述了Bi4Ti3O12材料的最新研究进展,介绍了Bi4Ti3O12制备方法和改性技术的研究,对熔盐法制备、热锻、模板晶粒生长、丝网印刷等几种晶粒定向生长技术和A、B位掺杂及机理等方面的研究进行了系统评述,总结了目前Bi4Ti3O12研究中存在的问题,并对未来的研究方向进行了预测.