Bi2Cu0.1–xWxV0.9O5.35–δ的结构和氧离子导电性能

用乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)–柠檬酸溶胶–凝胶法制备出具有单一Aurivillius结构的Bi2Cu0.1–xWxV0.9O5.35–δ(x=0,0.02,0.05,0.08)陶瓷。用X射线衍射、扫描电镜、差热分析、交流阻抗谱法等方法研究了陶瓷样品的晶体结构、显微结构和氧离子导电性能。结果表明:钨离子含量对陶瓷样品的晶体结构有明显的影响,但对显微结构的影响不显著。在室温下,x≤0.05时,陶瓷样品为四方结构,x=0.08的陶瓷样品转变为正交结构。钨离子含量对室温下为四方结构的陶瓷样品(x≤0.05)的γ’–γ相变动力学过程有显著影响。x≤0.05时,增加钨离子的含量可以提高陶瓷样品的氧离子电导率,x=0.05的陶瓷样品在600℃时的氧离子电导率达到0.14S/cm。     

Li含量对KNNLTSBZ无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统固相法制备了(K0.49Na0.51)1-x Lix(Nb0.77Ta0.18Sb0.05)O3-0.005BaZrO3(x=0.02~0.06,KNNLTSBZx)无铅压电陶瓷。用X射线衍射、扫描电子显微镜及精密阻抗分析仪分析了Li含量(x)对样品的晶相组成、显微结构、压电及介电性能的影响。发现:所研究的组成范围内,陶瓷样品均具有纯的钙钛矿晶体结构;随着Li含量(x)的增加,室温样品的晶体结构由正交相逐渐向四方相转变,Curie温度(TC)向高温方向移动,而正交-四方相变温度(To-t)则向低温方向变化,且当x≥0.04时,To-t已经移到室温以下,0.04≤x≤0.06范围为陶瓷的正交-四方共存的多型相转变组成,当x=0.04时,陶瓷具有最佳的压电、介电性能:压电常数d33=240pC/N,平面机电耦合系数kp=44.7%,相对介电常数εT33/ε0=2 090,介电损耗tanδ=2.7%。     

Sr含量对La_(1-x)Sr_xMnO_(3-δ)导电陶瓷结构与性能的影响

采用乙二胺四乙酸(EDTA)-柠檬酸络合法合成了钙钛矿结构La_(1-x)Sr_xMnO_(3-δ)(LSM)粉体,通过干压成型和高温烧结制备了LSM导电陶瓷。研究了Sr含量对制备LSM陶瓷的物相组成、微观结构、烧结特性、电导率、抗弯强度和热膨胀性能等的影响。结果表明:1 425℃保温4 h烧成后,未添加Sr的样品组成为斜方晶系La Mn O3-δ,随着Sr含量提高,LSM陶瓷样品物相晶体结构向六方、四方和立方等不同晶系转变。Sr的添加可促进样品烧结致密化,随着Sr含量增加,样品的室温电导率和抗弯强度表现出先升高后降低变化趋势,但Sr含量对热膨胀性能的影响较小。样品在x=0.6时可获得最大电导率131.4 S/cm,而x=0.8时抗弯强度最高,为101.0 MPa。     

Bi2Cu0.1V0.9O5.35-δ氧离子导体的显微结构与氧离子导电性能

采用固相反应法和柠檬酸-EDTA法制备了具有单一Aurivillius结构的Bi_2Cu_(0.1)V_(0.9)O_(5.35-δ)陶瓷样品,采用扫描电镜研究了陶瓷样品的显微结构,采用交流阻抗谱法研究了陶瓷样品在升/降温循环过程中的氧离子导电性能。结果表明,陶瓷样品的显微结构对升/降温循环过程中的氧离子导电行为有显著的影响。与采用固相反应法制备的大晶粒陶瓷样品相比,采用柠檬酸-EDTA法制备的陶瓷样品具有晶粒细小均匀的显微结构,能够有效抑制在升/降温循环过程中陶瓷样品氧离子总电导率的热滞现象。     

Li_2O掺杂Li_(3x)La_(2/3-x)TiO_3固体电解质的制备及性能

用高温固相法合成了一系列不同组成的固体电解质Li3xLa2/3-xTiO3(LLTO,x=0.06,0.10,0.12,0.16,摩尔分数),研究了不同Li2O掺杂量对LLTO显微结构和电导率的影响。对样品进行X射线衍射和扫描电子显微镜分析,用交流阻抗技术测试其电导率。结果表明:LLTO为超结构的立方晶体,在LLTO(x=0.12)陶瓷中有Li0.485La0.505TiO3相产生;1150℃烧结的样品晶粒分布较均匀且大部分为球形,1250℃烧结的样品致密度较高,晶粒的形状均匀,为片状,x=0.06时,LLTO的电导率最大,其室温电导率为1.1×10-6S/cm。     

Phase Transition Behavior and Electrical Properties of （1-x）K（0.5）Na（0.5）NbO3-xCa（0.3）Ba（0.7）TiO3 Lead-Free Piezoelectric Ceramics

采用固相法制备了（1–x）K0.5Na0.5NbO3–xCa0.3Ba0.7TiO3[（1–x）KNN–xCBT]系列无铅压电陶瓷,研究了CBT的含量（x=0～0.08）对样品的物相结构、显微形貌、介电性能以及压电性能的影响。结果表明：所有样品都具有钙钛矿结构;随着x的增加,室温下样品从正交相逐渐向四方相过渡并且Curie温度向低温方向移动,样品的压电常数d33与机电耦合系数kp均先升高后降低。（1–x）KNN–xCBT多晶型转变位于0.03≤x≤0.04,当x=0.03时,样品的压电性能达到最佳：d33=142 pC/N,kp=40%,其介电损耗tanδ从室温到380℃范围内几乎不变且小于0.05,表明组分为x=0.03的陶瓷是一种非常有前景的无铅压电材料。     

Y~(3+)掺杂对Ba_(0.99)La_(0.01)TiO_3陶瓷介电性能的影响

以Ba_(0.99)La_(0.01)TiO_3陶瓷为基体,采用传统固相反应法制备Ba_(0.99)La_(0.01)Ti_(1-x)Y_xO_3(0≤x≤0.04)陶瓷样品。通过XRD、SEM、LCR分析仪对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌、介电性能进行了分析。结果表明:随着掺杂量增加,晶胞体积逐渐增大,在x=0.04时由四方相转变为立方相,当x≥0.01时,陶瓷样品出现了第二相。结合GULP代码模拟计算和实验数据可知陶瓷中Y~(3+)取代Ti位,主要存在Y~(3+)与La~(3+)相互补偿和氧空位补偿。在x=0.02时,陶瓷发生了半导化,介电常数较大。介电常数峰值温度随着掺杂量的增大向低温方向移动,介电峰被展宽并呈现弛豫铁电体特征。     

钇掺杂对BaSnO3陶瓷热电性能的影响

用固相反应法对BaSnO3材料进行了Ba位Y掺杂,合成了Ba1-xYxSnO3(0≤x≤0.01)系列粉体材料.分析了合成样品的物相组成.将粉体经1350℃烧结后,探讨了Ba1-xYxSnO3陶瓷在室温下的电导率和Seebeck系数与Y掺杂量(x)的关系.结果表明,随x的增大,其Seebeck系数的绝对值增加,电导率下降.当x=0.006时,Ba1-xYxSnO3陶瓷表现出高的功率因子P.     

氧化铋掺杂对铌酸钾钠无铅压电陶瓷性能的影响

用传统固相反应法制备了结构致密的铌酸铋钾钠[(Na0.5K0.5)1-3xBixNbO3,0≤x≤0.05]无铅压电陶瓷,研究了掺杂氧化铋(Bi2O3)对铌酸钾钠(Na0.5K0.5)NbO3(NKN)晶体结构和压电性能的影响.结果表明:当Bi2O3含量x＜0.02时,能得到具有纯钙钛矿结构的(Na05K0.5)1.3xBixNbO3陶瓷.最佳烧结温度随Bi2O3含量的增加而升高,与纯铌酸钾钠陶瓷相比,样品密度显著提高.Bi2O3掺杂量对铌酸钾钠的压电性能有很大影响,其压电常数(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=0.01时达到最大值,机械品质因数(Qm)有明显提高.实验表明:当x=0.01时,(Na0.5K0.5)1-3BixNbO3无铅压电陶瓷的密度达4.42g/cm3,表现出优异的压电性能:d33=154×10-6C/N,kp=45%,kt=46%,介电损耗tanδ=3.5%,相对介电常数ε=598,Qm=138.     

固溶体Ce1-xEuxO2-δ的导电性能

利用溶胶-凝胶法,经800℃焙烧10h合成了Ce1-xEuxO2-δ(x=0.05～0.50)固溶体.用X射线衍射仪检测了样品的结构,测量了样品的阻抗谱和电子顺磁共振谱.结果表明:当掺杂量x≤0.40时,固溶体的结构为单相立方萤石结构,晶胞参数随x的增加而增大.样品中存在Ce3 ,掺杂Eu3 可以抑制Ce4 离子的还原.通过掺杂使固溶体Ce1-xEuxO2-δ(x=0.10～0.40)的电导率提高,随着掺杂量x增加,电导率增大,并在x=0.20时达到最大值(500℃的电导率σ500℃=1.07×103S/cm);电导活化能减小,x=0.20时,电导活化能Ea达到最小值,为0.72eV.     

Ca,Sr掺杂BNT-BT压电陶瓷结构与性能研究

采用传统的电子陶瓷制备工艺制备了一系列0.93Bi05Na05Tio3-0.07(Ba1-xAx)TiO3(简写为BNBAT100x;其中A=Ca,sr,x:0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)陶瓷,研究了陶瓷的结构、介电、压电性能变化特征.XBD分析表明,陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构固溶体.陶瓷的介电、压电性能受Ca,Sr含量的影响显著.所有陶瓷样品表现出弥散相变特征.当x<0.08时,BNBCT陶瓷的介电常数大干BNBST陶瓷,同时,BNBCT陶瓷室温介电常数在x=0.04时达到最大.而BNBST陶瓷此时具有最小的室温介电常数.陶瓷的压电性能受Ca,Sr含量的显著影响,当Ca含量为6mol%时,压电常数(d33)和平面机电耦合(kp)达到最大,分别为1 40.5 pc/N和1 9.7%.而当Sr含量为4mol%时,BNBST陶瓷的压电常数(d13)达到最大为1 39.8pC/N.此时平面机电耦合(kp)为1 8.9%.     

K/Ce离子共掺对Na_(0.5)Bi_(2.5)Ta_(2)O_(9)陶瓷的结构与电学性能影响EI北大核心CSCD

采用传统固相法制备(NaBi)_(0.5-x)(KCe)xBi2Ta_(2)O_(9)(NBTO-x,0≤x≤0.15)无铅压电陶瓷,研究K/Ce离子含量对NBTO陶瓷结构和电学性能的影响.结果表明:所有陶瓷样品均生成了m=2的铋层状结构化合物,且未发现其他明显杂峰;随着K/Ce离子含量的增加,样品的Curie温度T_(C)逐渐降低;K/Ce离子掺杂提高了样品的压电性能,压电常数d_(33)随掺杂量提高呈现出先升高后降低趋势,当x=0.075时,样品的综合性能达到最佳:d_(33)=19.0 pC/N,Curie温度T_(C)=735℃,介电损耗tanδ=0.137%,体积密度ρ=9.113 g·cm^(-3);NBTO(x=0.075)陶瓷在600℃退火2 h,其d_(33)仍高达17.8 pC/N,约为初始值(d_(33)=19.0 pC/N)的93.7%,表现出良好的温度稳定性.     

Co-Ti共掺杂对Y型六角铁氧体陶瓷磁电性能的影响

笔者采用了固相反应法制备了一系列不同含量的Co~(2+)-Ti~(4+)对掺杂取代Y型六角铁氧体Ba_2Mg_2Co_xTi_xFe_(12-2x)O_(22)(x=0~2)的陶瓷样品。通过XRD,SEM和PPMS等测试手段分别对样品的晶体结构、显微结构和磁性能进行表征。结果表明:当掺杂量较少时,Co-Ti进入了Fe的晶格,形成了很好的固溶体。随着掺杂量的增加(x0.5),样品逐渐出现杂相,且样品的晶粒逐渐减小。所有的陶瓷样品都具有良好的室温铁磁性能。通过对样品电性能的研究发现,Co-Ti掺杂样品的电阻率均大大提高,与纯样品相比,x=2的样品电阻率增大了4个数量级。     

Na0.5Bi0.5TiO3-Ba0.5Sr0.5Nb2O6无铅压电陶瓷的研究

采用固相法制备了(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xBa0.5Sr0.5Nb2O6(0≤x≤1.0％)(简称(1-x)NBT-xBSN)无铅压电陶瓷,研究了不同BSN含量(x=0,0.1％,0.3％,0.5％,0.7％,1.0％,摩尔分数)样品的物相组成、显微结构及电性能.结果表明:所有样品均为纯钙钛矿结构,随掺杂量x的增加,陶瓷的相对密度pr、压电常数d33和机电耦合系数kp均先增大后降低,机械品质因子Qm和退极化温度Td则逐渐下降.该体系陶瓷具有弥散相变特征,弥散指数介于1.6～1.7.当x=0.5％时,陶瓷获得最佳性能:d33=92pC/N,kp=0.164,Qm=89,εr=650,tanδ=5.47％,pr=96.5％.     

掺杂Sm~(3+)对Ce_(0.84)Y_(0.16)O_(2-δ)固体电解质材料性能的影响(英文)

采用固相反应法合成不同含量Sm3+的CeO2基粉料Ce0.84Y0.16-xSmxO2-δ(x=0,0.02,0.04和0.06)并在1600℃烧成制备了电解质材料。采用X射线衍射,膨胀测量法和交流阻抗谱测试电解质材料的晶体结构、热膨胀和离子电导率。结果表明:所有电解质材料样品均为单一的萤石结构。在400～800℃范围内,与单掺杂Y3+的样品相比,Sm3+和Y3+共掺的样品Ce0.84Y0.16-xSmxO2-δ(x=0.02,0.04和0.06)都显示了较高的离子电导率。当x=0.02时,样品的离子电导值达到最大值。同时还发现所有样品的热膨胀均随温度的升高而线性增长。     

(1-x)KNN-xNKBT无铅压电陶瓷的结构及其电性能研究

采用传统固相法制备了(1-x)K0.5Na0.5NbO3-x(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3(x=0-5%)无铅压电陶瓷,研究了(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3的不同引入量对其物相结构、显微形貌、介电性能以及压电性能的影响。结果表明:所有样品都具有钙钛矿结构;随着x的增加,室温下样品从正交相逐渐向四方相过渡并且居里温度向低温方向移动,样品的压电常数d33与机电耦合系数kp均先升高后降低。该体系多晶型转变PPT位于2%≤x≤3%,当x=3%时,样品的压电性能达到最佳,其中:d33=189pC/N,kp=41%,Qm=96,tanδ=0.028。     

K/Ce离子共掺对Na_(0.5)Bi_(2.5)Ta_2O_9陶瓷的结构与电学性能影响

采用传统固相法制备(Na Bi)_(0.5-x)(KCe)_xBi_2Ta_2O_9(NBTO-x,0≤x≤0.15)无铅压电陶瓷,研究K/Ce离子含量对NBTO陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明:所有陶瓷样品均生成了m=2的铋层状结构化合物,且未发现其他明显杂峰;随着K/Ce离子含量的增加,样品的Curie温度T_C逐渐降低;K/Ce离子掺杂提高了样品的压电性能,压电常数d_(33)随掺杂量提高呈现出先升高后降低趋势,当x=0.075时,样品的综合性能达到最佳:d_(33)=19.0 p C/N,Curie温度T_C=735℃,介电损耗tanδ=0.137%,体积密度r=9.113 g·cm~(-3);NBTO (x=0.075)陶瓷在600℃退火2 h,其d_(33)仍高达17.8 p C/N,约为初始值(d_(33)=19.0 p C/N)的93.7%,表现出良好的温度稳定性。     

(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3陶瓷的微波介电性能

用传统陶瓷制备方法制备了(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3[0.0≤x≤0.3,(1-x)BMN-xBS]体系微波介质陶瓷,研究了该陶瓷的微观结构和微波介电性能.用X射线衍射仪研究陶瓷的晶体结构.用扫描电镜观察陶瓷的显微结构.用网络分析仪测试陶瓷的微波介电性能.结果表明:晶格常数c和a均随x值的增加而增加;晶格常数比(c/a)随x值的增加而减小.当x≥0.1时,1∶2有序衍射峰消失.陶瓷的平均晶粒尺寸在0.7～2 μm之间.随x值的增加,陶瓷的相对介电常数(εr)和谐振频率温度系数(τr)呈线性减小;品质因数与谐振频率的乘积(Qf)呈非线性变化.当x=0.15时,Qf达到最大值,为86 200 GHz.当x=0.3时,在此体系中可以获得τf接近零的微波介质陶瓷Ba(Sn0.3Mg0.233Nb0.467)O3,其微波介电性能如下:εr=26.1;Qf=42 500GHz;τr=4.3×10-6/℃.     

Co掺杂对Ce0．85Y0.15O2-δ固体电解质材料性能的影响

采用固相反应法合成并在不同温度下烧结Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)固体电解质材料,着重研究Co掺杂量对试样的体积密度和离子电导率的影响.采用X射线衍射(XRD)分析烧结后试样的晶体结构,Archimedes法测定烧结试样密度,电化学阻抗谱测量试样的离子电导率.结果表明:试样Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)1 400℃烧结后均呈单一的立方萤石结构相,掺杂Co可以有效提高试样的体积密度,促进试样烧结.此外,一定量的Co还可以增加试样的离子电导率,相同烧结条件下试样Ce0.85Y0.14Co0.01O2-δ呈现出最高的离子电导率,1 450℃烧结,其离子电导率在800℃时达到0.083 1 s/cm.     

W6+掺杂对Na0.5Bi2.5Ta2O9陶瓷的结构与电学性能影响

采用传统固相法制备Na0.5Bi2.5Ta2-xWxO9 (NBTO-x,0≤x≤0.05)无铅压电陶瓷,研究W6+掺杂对NBTO陶瓷结构和电学性能的影响.XRD结果显示,所有陶瓷样品均生成了m=2的铋层状结构化合物,随着掺杂量的增加,样品的正交畸变先减小后增大;W6+掺杂提高了样品的压电与铁电性能,当x=0.03时,...