施、受主掺杂对高居里点BaTiO3基PTCR陶瓷材料性能的影响

以合成的(Ba_(0.6)Pb_(0.4))TO_3为主要原料,通过电性能测试、SEM、XRD等手段分析研究了施主Nb~(5 )掺杂以及施主Nb~(5 )、受主Mn~(2 )共掺对高居里点BaTiO_3基PTCR陶瓷材料性能的影响。结果表明,施受主掺杂不影响材料基体的晶体结构,适量的施主Nb~(5 )掺杂可降低材料的室温电阻率从而改善其性能,受主Mn~(2 )掺杂提高了施主Nb~(5 )掺杂的高居里点BaTiO_3基PTCR陶瓷材料的室温电阻率且只有极少量的Mn~(2 )掺杂才使材料的PTC效应稍有提高。     

溶胶-凝胶法制备(Ti1-xNbx)O2氧化物的物相及厚膜氧敏响应特性

研究了不同方式形成的TiO2 施主掺杂复合氧化物的气敏特性。结果表明 :用Nb2 O5对TiO2 进行施主掺杂 ,在Nb摩尔分数较小时 ,复合氧化物中极易出现非金红石结构的物相。TiO2 金红石结构物相中施主掺杂浓度很难提高。以氢氧化铌 [Nb(OH) 5] ,钛丁醇 [Ti·(OC4 H9) 4]为先驱体 ,采用溶胶凝胶法形成的TiO2 施主掺杂复合氧化物 ,当Nb摩尔分数 <0 .5 % ,可以得到理想单一金红石结构的物相 ,明显地提高了TiO2 物相的施主浓度。在 30 0～ 60 0℃的温度范围呈现出 5 0 0～ 80ms的响应速度。所制得厚膜空 /燃比传感器最大的加热功率仅在 10W左右 ,在 40s内就可以进入工作状态     

Al_2TiO_5-Si_3N_4复合材料制备工艺研究

以Al2TiO5粉(自制)和α-Si3N4粉为原料,制备Al2TiO5-Si3N4复合材料.研究了Si3N4加入量(质量分数,分别为0、5%、10%、15%、20%和25%)、烧成气氛(氮气气氛和空气气氛)、烧成温度(1 450、1 500、1 550℃)、保温时间(2、3、4 h)对Al2TiO5-Si3N4复合材料性能的影响.研究结果表明,制备Al2TiO5-Si3N4复合材料较佳的工艺条件为:加入15%的α-Si3N4粉,在氮气气氛中于1 550℃保温2 h烧成.     

B_2O_3-CuO复相掺杂对Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷低温烧结及性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了B2O3-CuO复相掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)的陶瓷样品。通过差热分析(DTA)研究了纯Ba0.6Sr0.4TiO3干凝胶煅烧过程中的反应过程;利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了B2O3-CuO复相掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的物相组成和微观结构;探讨了掺杂2%6B2O3-4CuO对Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷致密度和烧结温度的影响。最后利用TH2818型自动元件分析仪系统地分析了掺杂不同配比、不同含量B2O3-CuO对Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷材料介电性能的影响,得到了B2O3-CuO复相掺杂影响其性能的规律,即随着B2O3-CuO加入量的增加材料的介电常数和介电损耗开始增大随后减少。     

CaTiO3对Pb0.95Ba0.05Nb2O6压电陶瓷性能的影响

采用标准电子陶瓷工艺制备了(1-x)Pb0.95Ba0.05Nb2O6-xCa0.5TiO3(x=0.01,0.02,0.03,0.04)高温压电陶瓷,研究了CaTiO3对Pb0.95Ba0.05Nb2O6陶瓷的显微组织、相结构,介电和压电性能的影响,得到了CaTiO3掺杂量与Pb0.95Ba0.05Nb2O6陶瓷性能之间的关系.X射线衍射(XRD)分析表明,CaTiO3的加入使Pb0.95Ba0.05Nb2O6很容易形成正交铁电相,而且相同方法制备纯的PbNb2O6是菱方非铁电相钨青铜结构,随着CaTiO3含量的增加,晶胞体积减小.介电温谱测试表明该改性材料具有高居里温度(Tc＞550℃).测试了不同组成陶瓷的压电性能及其热稳定性,当CaTiO3的掺人量x=0.03时,得到压电常数达到d33=69pC/N、平面机电耦合系数Kp=0.30、机械品质因子Qm=27.8、居里温度Tc=570℃的陶瓷样品,该组成具有优异的热稳定性,适合于高温(500℃)环境下使用.     

Nb_2O_5掺杂方式对BaTiO_3基无铅PTCR陶瓷性能的影响

采用固相法制备了BaTiO3基无铅PTCR陶瓷,通过加入Na0.5Bi0.5TiO3作为移峰剂来提高居里点,同时采用不同方式引入施主掺杂剂Nb2O5来降低室温电阻率。对陶瓷的XRD物相分析、SEM微观形貌分析和PTCR性能测试,结果表明引入Nb2O5方式会对BaTiO3基陶瓷的晶胞参数、微观形貌和室温电阻率产生很大影响。随着Nb2O5摩尔浓度的增加,室温电阻率先迅速减小,然后逐渐增大,而且当Nb2O5摩尔含量为0.2mol%时,室温电阻率最小。掺入0.2mol%Nb2O5和3.0mol%Na0.5Bi0.5TiO3时,BaTiO3基陶瓷的室温电阻率为3830Ω.cm,Tc为142℃,PTC突跳幅度为3个数量级。     

Al2TiO5-Si3N4复合材料制备工艺研究

以Al2TiO5粉料、α-Si3N4粉料为原料,制备Al2TiO5-Si3N4复合材料。研究了Si3N4加入量、烧成气氛、烧成温度、保温时间对Al2TiO5-Si3N4复合材料性能的影响。研究结果表明,制备Al2TiO5-Si3N4复合材料较佳的工艺条件为Si3N4含量15％、氮化气氛、烧成温度为1550℃,保温时间为2h。     

不同施主掺杂对BaTiO_3-Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-CaTiO_3陶瓷电学性能的影响

以BaCO_3,Na_2CO_3,TiO_2,Bi_2O_3,Y_2O_3,Nb_2O_5,La_2O_3为原材料,在氩气气氛中采取固相反应法合成新型高温无铅(95-x)mol%BaTiO_3-xmol%Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-5mol%CaTiO_3((95-x)BT-x BNT-5CT,x=8,15)PTCR(Positive Temperature Coefficient of Resistance)陶瓷。研究不同施主(La,Y,Nb)掺杂对高温无铅(95-x)BT-x BNT-5CT材料的PTCR电学性能的影响。实验结果表明不同施主掺杂的BT-BNT-CT样品都有明显的正温度系数电阻效应,即PTC效应,其中Y和Nb掺杂的样品的整体性能最好。同时还研究了BNT含量分别为8%和15%对材料电学性能和居里温度的影响,实验结果得出,BNT的含量越高,材料的居里温度越高,但材料的半导化越困难。     

Fe掺杂对Ba0．5Sr0．5TiO3薄膜微观结构与电学性质的影响研究

笔者利用射频磁控溅镀法在Pt／SiO2／Si（100）基板上制备出Fe掺杂量分别为0、0．5％、1．0％、2．0％、3．0％及5．0％的Ba0．5Sr0．5TiO3薄膜,并讨论了Fe掺杂含量对其微观结构结与电学性质的影响。由XRD分析可知,Fe掺杂对Ba0．5Sr0．5TiO3薄膜的晶体结构并无较大的影响;从SEM结果则可得出,微量Fe掺杂时薄膜较为致密,且晶粒大小较一致。电性结果表明,掺Fe薄膜的相对介电常数和电容均呈现下降趋势,且Fe掺杂含量分别为0．5％、1．0％及2．0％时薄膜具有较小的漏电流密度。     

TiO2压敏陶瓷的研究

本文研究了Nb2O5和Sb2O3施主掺杂对TiO2瓷的半导化和电客一压敏复合功能特性的影响。施主掺杂的最佳量是0．5mol％。结果表明，Nb2O5掺染能较大的降低TiO2瓷的电阻率和提高其介吃常数。掺杂Nb2O5或Sb2O3的TiO2瓷，均呈现优升的吃工一屯流的非域性失系，具有较低的初始电压，低的泄漏屯流和校大的非线性系数。     

臭氧发生器用Al_2O_3陶瓷基板材料的改性研究

研究了掺杂成分MgO、TiO2 、Y2 O3 、MgTiO3 、CaTiO3 对臭氧发生器用Al2 O3 陶瓷基板材料的体积密度、介电常数、介质损耗、热导率等性能的影响 ,实验结果表明 ,较合适的掺杂配方是Y2 O3 0 .6wt %、MgTiO3 0 .2wt %、CaTiO3 0 .2wt%     

Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的研究

以Al2TiO5微细粉、SiO2-Al2O3微细粉为原料,外加6%(质量分数,下同)PVA结合剂,100 MPa压力成型,1400 ℃保温1 h烧成,制备出低热膨胀系数,抗热震性能优于SiO2-Al2O3材料的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料.对复合材料的性能测定分析,研究不同的Al2TiO5含量、烧结温度等对Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料性能的影响,获得了制备性能优良的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的最佳工艺参数.     

锂离子电池Li_3V_(2-x)Al_x(PO_4)_3正极材料合成及性能研究

以V_2O_5、LiOH、NH_4H_2PO_4、Al(OH)_3和柠檬酸为原料采用溶胶-凝胶法合成V位掺杂Al3+的Li_3V_(2-x)Al_x(PO_4)_3/C复合材料,仔细研究Al3+掺杂对磷酸钒锂材料电化学性能的影响,确定最佳的Al掺杂量。同时借助各种分析手段(如XRD、SEM、TG-DTA)对掺杂后Li_3V_(2-x)Al_x(PO_4)3/C材料结构变化进行探究,深入理解V位掺杂对电化学性能产生作用的内在机理。Li_3V_2-xAlx(PO_4)_3/C(x=0,0.02,0.05,0.1,0.15,0.2)首次放电比容量分别为103.7 m Ah/g,105.7 m Ah/g,108.4 m Ah/g,141.1 m Ah/g,130.1 Ah/g,124.8 m Ah/g。在一定范围内,随着Al3+量的提高,相应的Li3V2-xAlx(PO4)3/C的首次放电比容量也不断的增加。     

(1-y)Ca1-xLa2x/3TiO3-yCa(Mg1/3Nb2/3)O3复合微波介质陶瓷的研究

采用固相合成法制备了 ( 1-y)Ca1 -xLa2x/ 3 TiO3 -yCa(Mg1 / 3 Nb2 / 3 )O3 系列微波介质陶瓷材料 ,研究了复合系统的微波介电性能、烧结性能和微观结构。研究结果表明 :在y =0 .4～ 0 .6范围内 ,体系形成了单一的钙钛矿结构 ;当复合体系组成 0 .5Ca0 .6La0 .2 67TiO3 -0 .5Ca(Mg1 / 3 Nb2 / 3 )O3 时 ,在 14 0 0℃下烧结保温 4小时所得到材料的微波介电性能最佳 ;εf=5 5 ,Q×f =45 0 0 0GHz( 7.6GHz下 ) ,τf=0 .0 4ppm/℃。     

TiO2与SiO2掺杂对Al2O3相转变的研究

通过球磨混合法,制备TiO2、SiO2和TiO2+SiO2掺杂的Al2 O3粉体,经不同温度煅烧后进行X射线衍射(XRD)测试,比较研究这三种掺杂对Al2 O3粉体相转变温度的影响.研究结果表明,TiO2、SiO2掺杂对γ-Al2 O3向α-Al2 O3的相转变均有促进作用.在掺杂质量分数为0.5％的情况下,二者可分别...     

掺杂物对PSN-PSZT系统准同型相界附近的介电和压电性能的影响

采用传统含铅压电陶瓷工艺制备了不同掺杂物 (La2 O3、MnO2 、MnCO3、SiO2 )掺杂 0 .0 2Pb(Nb1 2 Sb1 2 )O3- 0 .98Pb0 .84 7Sr0 .1 53(Zr0 .55Ti0 .4 5)O3系压电陶瓷材料 (简称PSN -PSZT)。研究了不同掺杂物对PSN -PSZT系准同型相界附近的介电和压电性能、频率温度系数的影响 ,得到了滤波器振子用压电材料 ,其性能为 :平面机电耦合系数Kp=5 6 % ,机械品质因数Qm=5 6 0 ,介质损耗tgδ为 0 .9% ,相对介电常数 (εr)为 195 0 ,频率温度系数TKfr=30ppm ℃ ,同时研究了不同掺杂物样品的电滞回线特征 ,探讨了掺杂物作用机理。     

原位生成SiAlON增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的力学性能

根据热力学计算,在还原气氛下,通过引入Si3N4和提高Si的加入量等途径原位合成制备出SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料是完全可行的.实验研究了Si3N4的加入量和Si的加入量对Al2O3SiC-C铁沟浇注料力学性能的影响.结果发现随着Si3N4加入量的提高,材料的力学性能先增大,后减小,加入量为6%时材料力学性能最佳;Si的加入量对材料性能的影响较为显著,材料的力学性能随着其加入量的增多而逐渐提高,其最佳加入量为5%.XRD及SEM分析结果表明,SiAlON增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能优良的根本原因是由于Si3N4、Si与Al2O3原位反应生成的SiAlON改变了材料基质结合形式,提高了基质的固-固直接结合率.     

Fe掺杂对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜微观结构与电学性质的影响研究

笔者利用射频磁控溅镀法在Pt/SiO2/Si(100)基板上制备出Fe掺杂量分别为0、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%及5.0%的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜,并讨论了Fe掺杂含量对其微观结构结与电学性质的影响。由XRD分析可知,Fe掺杂对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜的晶体结构并无较大的影响;从SEM结果则可得出,微量Fe掺杂时薄膜较为致密,且晶粒大小较一致。电性结果表明,掺Fe薄膜的相对介电常数和电容均呈现下降趋势,且Fe掺杂含量分别为0.5%、1.0%及2.0%时薄膜具有较小的漏电流密度。     

Li+掺杂对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3∶Er3+荧光粉上转换发光性能的影响

采用溶胶凝胶法制备Li+掺杂Ba(Mg1/3Nb2/3) O3∶ Er3+荧光粉,研究了碱金属离子掺杂对Ba(Mg1/3Nb3)O3∶ Er3+荧光粉物相结构及发光特性的影响.结果 表明:Li+的引入弥补了空位缺陷,提高了稀土离子之间的能量传递效率;同时降低结构对称性,提高Er3+的4f能级跃迁概率;并且提高了荧光粉的结晶度.Li+掺杂提高了Ba(Mg1/3Nb2/3)O3∶Er3+荧光粉的上转换发光强度,当Li+掺杂浓度为3％(摩尔分数)时,上转换发光强度最高增强了4倍.     

Ti3SiC2/Al2O3复合材料的制备与性能研究

以TiC／TiO2/Si／Al／Ti等为主要原料，采用热压法原位合成Ti2SiC2／Al2O3复合材料，分别探讨了Al掺入量和工艺制度对Ti3SiC2/Al2O3复合材料物相、显微结构以及性能的影响。结果表明：原位合成制备的Ti3SiC2/Al2O3复合材料与传统方法合成制备的纯Ti3SiC2材料相比，材料的硬度和致密度均有很大的提高。