铋掺杂对（Na0．5K0．5）NbO3无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了掺铋 （Na0.5K0.5）NbO3（NKN）无铅压电致密陶瓷，研究了Bi2O3对 （Na0.5K0.5）NbO3晶体结构和压电性能的影响。结果表明：当Bi2O3含量小于0．7％（质量分数，下同）时，能得到具有纯钙钛矿结构的NKN基陶瓷，其烧结温度随着Bi2O3掺杂量的增加而升高，试样密度与纯NKN陶瓷相比有显著提高。 （Na0.5K0.5）NbO3压电常数d33，机电耦合系数kp、kt随Bi2O3含量的增加先升高而后降低，并在x=0．5％时达到最大值，而且机械品质因子Qm大大提高。当Bi2O3掺杂量为0．5％时， （Na0.5K0.5）NbO3无铅压电陶的密度达4．46g／cm^3，表现出优异的压电性能，d33=138pC／N，kp=46％，kt=44％，tanδ=2．9％，εr=466和Qm=167。     

Bi对Ba（Sn0．1Ti0．9）O3陶瓷介电性质的调节作用

采用传统的固相反应烧结工艺制备出了Ba1．3xBi2x（Ti0.9Sn0.1）O3（x=0,0．1％，0．2％，0．4％，0．6％，0．8％，1．0％，1．2％，1．4％）9种铁电陶瓷，利用XRD和介电温谱对陶瓷的物相结构与相变特性进行了研究。结果表明，产物为单相钙钛矿结构，Bi的A位轻量替代可以对陶瓷的介电性质和相变温度产生很大影响，随Bi元素在A位替代量的增加陶瓷从一般铁电体向驰豫铁电体转变，且弥散相变特征加重。     

共沉淀法合成新型阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-σ

草酸共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池（ITSOFC）新型阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-σ（BSCF）。XRD，DSC和SEM结果显示：经过900℃煅烧2h后，产物的钙钛矿结构已经初步形成，但由于晶化不完全，衍射峰强度相对较弱，且存在杂相；随着煅烧温度提高到1200℃后，产物中杂相消失，晶体结构转变为单一的立方型钙钛矿，颗粒大小基本在2μm～3μm；BSCF与Ce0．8Sm0．2O1．9（SDC）混合物（质量比1：1）在1000℃下热处理24h后未发现杂相，表明BSCF与SDC具有良好的化学相容性。     

高温质子导体Ba(Ce0.8Zr0.2)0.9Y0.1O3-δ的合成与性能

采用低温燃烧法合成掺Zr的新型高温质子导体Ba（Ce0.8 Zr0.2）0.9Y0.1O3-δ陶瓷粉体。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及激光粒度仪分别对粉体的晶型、微观形貌和粒度分布进行分析。通过控制柠檬酸用量与金属离子摩尔总量的比，直接制备出具有斜方晶钙钛矿结构的纯Ba（Ce0.8 Zr0.2）0.9Y0.1O3-δ超细粉体，且粉体粒度分布均匀，平均粒径为5．55μm。粉体烧结性能实验结果表明，粉体在1200℃发生烧结，在1300℃下烧结致密，相对密度达到94．32％。     

（Bi0．5Na0．5）TiO3-（Bi0．5K0．5）TiO3陶瓷在准同型相界附近的铁电和压电性能

通过传统的固相烧结法合成（1-x）（Bi0.5Na0.5）TiO3-x（Bi0.5K0.5）TiO3陶瓷（x选取范围0．135-0．24）。先在850℃合成原料粉体，然后在1100～1200℃下烧结得到陶瓷样品。分析检测该体系陶瓷的结构以及铁电、压电性能。x射线衍射分析结果表明，该二元系准同型相界（MPB）区域位于x=0．165～0．225附近。对这一体系铁电和压电性能进行测试，并对其在准同型相界附近的电学性能发生变化的机理作了讨论。（Bi0．5Na0．5）TiO3-（Bi0.5K0.5）TiO3是一种很有应用前景的无铅压电陶瓷材料，值得进一步的研究和探索。同时，本实验还对密封烧结工艺对无铅压电陶瓷性能的影响作了初步的研究。     

Ag^＋掺杂Na0．5K0．5NbO3无铅压电陶瓷的无压烧结及性能研究

铅基压电陶瓷在制备、使用及废弃处理过程中都会造成环境污染，随着环保意识的增强，无铅压电陶瓷必将逐步替代铅基压电陶瓷。Na0．5K0．5NbO3是一种很有潜力的无铅压电陶瓷，掺杂各种元素提升Na0．5K0．5NbO3陶瓷的压电性能成为当今研究热点之一。本研究以Ag2O、Na2CO3、K2CO3、Nb2O5为原料，经750℃焙烧分别合成了Na0．5K0.5NbO3和AgNbO3粉料，再经配料、混料与成型，在1060℃埋粉烧结，制备出Ag^＋掺杂的Na0.5K0．5NbO3无铅压电陶瓷（xAgNbO3-（1-x）Na0.5K0．5NbO3，ANKN），并在较宽成分范围内（Ag^＋含量，x=0-50at％）系统研究了Ag^＋掺杂对ANKN陶瓷性能的影响。XRD结果表明，ANKN陶瓷的主相为钙钛矿型结构，当x〉16at％，开始出现K5-75Nb10．85O30杂相，随着Ag掺杂量的增加，杂相的衍射峰增强。电学性能测试结果表明，当x〈20at％，随Ag掺杂量的增加ANKN陶瓷的压电常数、介电常数等略有升高；当x〉20at％，ANKN陶瓷的各项性能均开始降低；Ag掺加量为x=16at％时ANKN陶瓷性能最佳，压电常数d33达到110pC／N，平面机电耦合系数kp为30％，相对介电常数εr为358，居里温度Tc为300℃。     

共沉淀法制备Y2O3掺杂的BaZrO3粉体

采用共沉淀法成功制备了BaZr1-xYxO3-δ粉体。用红外光谱和X射线衍射分析等手段对前驱体沉淀和最终粉体进行了研究。结果表明，在pH=9、盐溶液的金属离子浓度为0．5mol／L，加入0．4％PEG400（质量分数，下同）和0．2％PEG4000作复合表面活性剂的工艺条件下，可以得到组分均匀、分散性好的前驱体沉淀。沉淀产物经1250℃煅烧10h后，得到了晶型单一的立方相钙钛矿型粉体。通过测定粉体的晶格常数和真密度进行分析研究表明，Y^3＋的引入形成缺位型固溶体BaZr1-xYxO3-δ，Y^3＋在BaZrO3基体中的固溶限度为（15-20）mol％。BaZr0.9Y0.1O2.95试样800℃时的电导率为1．71×10^-4S／cm。     

Sb2O3掺杂（Na0．84K0．16）0．5Bi0．5TiO3无铅压电陶瓷的压电与介电性能研究

采用传统陶瓷的制备方法，制备出Sb2O3掺杂的（Na0．84K0．16）0．5Bi0．5TiO3的无铅压电陶瓷。XRD分析表明，Sb2O3的掺杂量在0．1％～0．6％（质量分数）范围内都能够形成纯钙钛矿（ABO3）型固溶体。陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷在升温过程中存在两个介电常数温度峰，结合不同温度下的电滞回线观测，认为两个介电峰分别是材料的铁电-反铁电和反铁电-顺电相变，宽化的介电峰同时也表明所研究陶瓷具有驰豫铁电体特征。测试了不同组成陶瓷的压电性能，在Sb2O3掺杂量为0．1％时陶瓷的压电常数d33=124pC／N，为所研究组成中的最大值，平面机电耦合系数kp=24．87％，略有下降，材料的介电常数ε33^T／ε0和介质损耗tanδ则随掺杂量的增加而增加。     

中频磁控溅射钛酸锶钡薄膜的结构及性能

用中频磁控溅射制备了钛酸锶钡Ba0.6Sr0．4TiO3（简称MF-BST）薄膜，并对该薄膜进行原位晶化。XPS表明，MF-BST薄膜的表面成分Ba0.58Sr0.42Ti1.01P2.95和膜体成分Ba0.6Sr0.4TiO3接近，主要由钙钛矿结构的BST组成。AFM表明，MF-BST薄膜的表面光滑致密。XRD表明，MF-BST薄膜晶化完全，呈（111）择优。XTEM观察及XPS刻蚀表明MF-BST／Pt界面过渡层约2nm厚，含少量的TkPtyOz。MF-BST薄膜电容器具有高达1200的介电常数及低达10^-9A／cm^2的漏电流密度。同时，该薄膜的结构及介电性能与射频磁控溅射及非原位晶化的Ba0.6Sr0．4TiO3（简称RF-BST）薄膜进行了比较。     

Li掺杂Ba(Ti1/7Sn1/7Zr1/7Hf1/7Nb1/7Ga1/7Li(1/7-x))O3高熵陶瓷的制备及介电性能研究

近年来,在高熵合金基础上发展起来的高熵陶瓷逐渐引起了研究者的广泛关注,其出现为开发高性能的无机非金属材料提供了新的设计思路。本文采用固相法制备了BaMO3基钙钛矿型高熵陶瓷Ba(Ti1/7Sn1/7Zr1/7Hf1/7Nb1/7Ga1/7Li(1/7-x))O3 (x = 0, 2.3%, 5.3%, 8.3%, 11.3%),并研究了Li含量对高熵陶瓷物相结构、微观形貌及介电性能的影响。结果表明,Li含量对陶瓷结构的影响不大,陶瓷均保持立方钙钛矿结构,且无杂相产生;陶瓷的晶粒尺寸相对较均匀。当x = 0时,即B位七元等摩尔比Ba(Ti1/7Sn1/7Zr1/7Hf1/7Nb1/7Ga1/7Li1/7)O3高熵陶瓷,其介电常数达到了最大值2920 (@100 Hz),相较于已报道的不掺Li的六元高熵钙钛矿陶瓷Ba(Ti1/6Sn1/6Zr1/6Hf1/6Nb1/6Ga1/6)O3提升了近50倍。     

反应模晶生长法制备BNKT织构化陶瓷的研究

以熔盐法制备的片状Bi4Ti3O12作为种晶，通过流延工艺，采用反应模晶生长法（RTGG）制备了具有〈001〉择优取向的Bi0．5（Na0.8K0.2）0．5TiO3（BNKT）陶瓷。研究了流延工艺和烧结工艺参数对织构化程度的影响，XRD测试结果表明，这种方法得到的BNKT陶瓷具有f≥0．9的织构度，其压电性能也有了很大提高，与传统方法相比，d33增长了32％。     

铋基无铅压电陶瓷Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-BiCrO3的微观组织与电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备一种新型无铅压电陶瓷 (1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xBiCrO3 (BNKT-BCx).研究Bi基铁电体BiCrO3对BNKT-BCx陶瓷晶体结构和压电介电性能的影响.结果表明:在所研究的组成范围内,陶瓷材料的主体结构为纯钙钛矿固溶体,微量BiCrO3(x=0～0.02,摩尔分数)不改变陶瓷的晶体结构;当BiCrO3含量x＞0.02时,晶体结构由三方、四方共存转变为伪立方结构,并出现明显的第二相;当x=0.015时,d33=168 pC/N;当x=0.01时,kp=0.32,为该体系压电性能的最大值;随BiCrO3含量的增加,陶瓷的低温介电反常峰向低温移动,高温介电反常峰向高温移动,反铁电相区域增加,弥散指数增加.     

（反应）模晶生长法制备NBT-6BT织构陶瓷的研究

以熔盐法合成的片状SrTiO3，Bi4Ti3O12为种晶，分别采用模晶生长法（TGG）和反应模晶生长发（RTGG）制备了具有〈001〉取向的0．94（Na1/2Bi1／2）TiO3-0．06BaTiO3（NBT-6BT）织构陶瓷。研究了不同种晶选择、流延和热处理工艺参数对陶瓷织构化程度、显微结构和压电性能的影响。结果表明，RTGG制备的织构陶瓷比TGG的在结构和性能等方面都具有优势，且用该方法以Bi4Ti3O12为种晶，制备出了高密度（f≥96％）、高织构度（F≈95％）、高性能（d33≈241pC／N）的NBT-6BT无铅压电陶瓷。     

掺Sr改性Bi0．5（Na0．8K0．2）0．5TiO3无铅压电陶瓷的微观结构和性能研究

采用传统的陶瓷工艺制备了Sr掺杂Bi0.5（Na0.8K0．2）0．5TiO3无铅压电陶瓷（化学式为[Bi0.5（Na0.8K0．2）0．5]1-xSrxTiO3，x=0～0．1），研究了Sr掺杂对陶瓷样品的微观结构、压电以及介电性能的影响。X射线衍射结果表明：当掺杂量较小时（x=0，0．02），样品为四方相；随着掺杂量的增加（x=0．04～0．1），样品逐渐转变为三方相。压电与介电性能测试结果表明：样品的压电常数西3和机电耦合系数kp开始时都随着X的增加而逐渐增大，并分别在x=0．06和x=0．04时达到最大值，其后随着X的增加都逐渐减小：样品的介电常数ε^T33／ε0则随X的增加而几乎线性增加。在x=0．06时，样品的d33=178pC／N，kp=31％，ε^T33／ε0=850。     

Bi2O3-MoO3复合掺杂对高磁导率MnZn铁氧体磁特性的影响

研究了Bi2O3-MoO3复合掺杂对高磁导率MnZn铁氧体磁特性及微观结构的影响。研究结果表明适当配比的Bi2O3-MoO3复合掺杂有利于促进晶粒均匀致密化,提高样品的起始磁导率。在配方中,当掺杂总量为0．08％（质量）、Bi2O3：MoO3=4：6时,晶粒均匀,材料起始磁导率达到12039,可以用于制备需要具有较大晶粒、高磁导率的材料。     

单晶钛酸铋纳米片的XPS和Raman特性

以Bi（NO3）3·5H2O和Ti（OC4H9）4为原料，NaOH为矿化剂，采用水热法制备了形貌规则的单晶Bi4Ti3O12纳米片。X射线衍射（XRD）结果表明，所合成的产物为正交相层状钙钛矿结构的Bi4Ti3O12。场发射扫描电子显微镜（FESEM）研究显示：样品是由大量边缘尺寸接近200nm，厚度约为15nm的片状结构组成。利用X射线光电子能谱（XPS）研究产物的化学组分和价态分布。室温拉曼光谱研究表明，Bi4Ti3O12纳米片的声子寿命和热稳定性低于相应的块体材料。     

Bi3+离子取代对Ba6-3xLn8+2xTi18O54陶瓷结构与微波介电性能的影响

研究了Bi3+取代Ln3+对Ba6-3xLn8+2XTi18O54(LnSm,Nd)固溶体陶瓷的结构与微波介电性能的影响规律.对于Ba4[(Sm1-yNdy)1-zBiz]9 33Ti18O54,Bi3+取代对晶粒生长有促进作用,且使介电常数提高,但使Q·f值降低.xRD分析表明,对于y=0.2,当Bi3+的取代量z≤0.06时,材料保持类钙钛矿钨青铜单相结构,而当取代量较多时,类钙钛矿结构失稳,转变为(BiSm)2TiO7第二相,而对于y=0.7,则在Bi取代量达0.20时仍能保持单相钨青铜结构.且当z=0.10时,可获得优化的介电性能为ε=90.2,Q·f=9090GHz,τf=8.7×10-6/℃.     

掺杂Bi2O3对钛酸锶钡铁电陶瓷显微结构和介电性能的影响

BSTO铁电陶瓷材料的介电常数随外加直流偏压的变化呈现非线性特性.纯BSTO材料由于较高的介电常数和较大的介电损耗不能满足移相器介质材料的要求,通过在BSTO中添加Bi2O3来改善BSTO铁电陶瓷材料的介电性能.结果表明(1)在BSTO体系中微量掺杂Bi2O3,Bi3 以取代Ba2 的方式存在于钙钛矿的晶格中,形成均匀的固溶体Ba0.5-xBixSr0.5TiO3;(2)随Bi3 添加量的增加,居里峰逐渐变宽,峰高逐渐降低,相变弥散效应增强;(3)Bi3 的掺杂能细化晶粒,并显著降低BSTO体系的介电常数.     

纳米晶La0．8Sr0．2FeO3气敏元器件的制备与乙醇敏感特性

采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶La0.8Sr0.2FeO3。X射线衍射表明：该样品为正交晶系钙钛矿结构，其平均粒径约为31nm。将La0.8Sr0.2FeO3纳米晶粉体与聚乙烯醇PVA混合固化，然后在400℃下分别退火20min和120min。固化退火120min的元器件电阻随乙醇浓度的增加而增加，元器件具有P型半导体特性。而固化退火20min的元器件电阻随乙醇浓度的增加而减小，该元器件具有n型半导体特点。固化退火120min的La0．8Sr0．2FeO3元器件的气敏灵敏度S=Rg／Ra在80℃下高达100，低工作温度、高灵敏度特性对应用有益。发现La0.8Sr0.2FeO3元器件的电阻R和乙醇浓度C只在较低温区符合指数关系（R≈KC^α）。     

Mn掺杂对La0.68Pb0.32FeO3纳米材料电阻率、气敏性能的影响

采用Sol-gel法合成了系列纳米材料La0.68Pb0.32Fe1-xMnxO3（x=0．0，0．1，0．2，0．4，0．6），研究了Mn掺杂对材料的导电特性和气敏特性的影响。研究表明：合成的系列纳米材料均具有正交钙钛矿结构，Mn的掺杂对材料La0.68Pb0.32FeO3的结构没有影响，且对材料粒径的影响较小；随Mn元素含量的增加，La0.68Pb0.32Fe-xMnxO3纳米粉体对丙酮的气敏性均迅速降低；Mn掺杂同时导致电阻率减小，这是由于形成Mn^3＋-O^2--Mn^4＋双交换作用键的缘故。