烧结气氛对X8R陶瓷材料结构与性能的影响

研究了Yb/Mg受主离子协同掺杂对BaTiO3陶瓷材料分别在空气、还原性气氛中,以及热处理过后的结构与性能的影响。X-射线衍射(XRD)分析表明,还原性气氛烧结抑制了受主离子在BaTiO3中的固溶度,使材料出现第二相Yb2Ti2O7。差热扫描热分析(DSC)测量图谱表明,过量的Yb掺杂破坏了陶瓷的壳-芯结构。在不同的气氛烧结条件下,通过适当调整Yb/Mg掺杂量,可获得既适用于Pd/Ag内电极又适用于Ni内电极且满足在-55~ 150℃范围内,容量随温度的变化率满足±15%内(X8R)特性要求的多层陶瓷电容器(MLCC)介质材料。     

退火温度对NiZn铁氧体薄膜性能的影响

用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Si(100)基片上沉积了NiZn铁氧体薄膜,研究了退火温度对薄膜结构和磁性能的影响.XRD研究表明,薄膜具有立方尖晶石结构,但当退火温度为900 ℃时,有SiO2相出现,发生了明显的Si扩散.原子力显微镜(AFM)究表明,退火温度升高,薄膜晶粒尺寸逐渐变大,粗糙度相应增加.随着退火温度的升高,薄膜的饱和磁化强度(Ms)呈先增加后降低的趋势,而矫顽力(Hc)与Ms变化相反.当退火温度为700 ℃时,薄膜具有最优磁性能,Ms=360×103 A/m,Hc=6 764 A/m.     

Sb_2O_3对富钛型钛酸锶钡基陶瓷结构及性能的影响

采用传统固相法制备Sb_2O_3掺杂(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3系介电陶瓷,通过扫描电镜、X线衍射仪及LCR测试系统,研究不同含量的Sb_2O_3及烧结工艺参数对TiO_2过量的钛酸锶钡体系微观结构及介电性能的影响。结果表明,随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷由立方钙钛矿结构单相固溶体转变为多相化合物。在TiO_2过量的(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷中,Sb~(3+)进入钙钛矿晶格A位。Sb_2O_3添加量较大时,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷晶粒异常长大,粒径分布不均匀,且有柱状晶粒出现。随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷居里温度及介电常数峰先增大后减小。提高(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷的烧结温度并延长保温时间有利于改善Sb_2O_3掺杂量较高时(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷室温的介电性能。     

富钛型钛酸锶钡基陶瓷的微观结构与介电性能

采用传统固相法制备Nd2O3掺杂富钛型(Ba0.75Sr0.25) Ti1+xO3(x为摩尔比)陶瓷,通过扫描电镜及LCR测试系统,研究不同x值、Nd2O3掺杂量及烧结工艺对钛酸锶钡基陶瓷微观结构与介电性能的影响。结果表明,随着x值及Nd2O3掺杂量增大,陶瓷试样均出现柱状第二相。当x=0.01且w(Nd2O3)=0.4%时,陶瓷试样经1 250 ℃烧结2 h后,其室温相对介电常数(εr)高达8.67×103,介电损耗(tan δ)仅为7.87×10-3。随着x值及Nd2O3掺杂量增大,陶瓷的居里峰显著移动。     

PNW对PMS-PZT压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了PNW-PMS-PZT四元系压电陶瓷,分析了陶瓷样品的相结构组成,结果表明所有陶瓷样品的相结构为纯钙钛矿相结构;随着PNW含量的增加,陶瓷晶粒逐渐长大;研究了室温下PNW含量对介电性能和压电性能的影响,实验表明,随着PNW含量的增加,介电常数rε、机电耦合系数kp和压电常数d33先增加,PNW含量为0.02 mol时分别达到最大值,然后降低;随着PNW含量的增加,介电损耗tanδ一直增加,机械品质因数Qm和居里温度TC始终降低。PNW含量为0.02 mol的压电陶瓷适合制作大功率压电陶瓷变压器。其性能为:rε=2 138,tanδ=0.005 8,kp=0.61,Qm=1 275,d33=380 pC/N和TC=205℃。     

二磨时间对MnZn铁氧体结构和磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn功率铁氧体,研究二次球磨时间对MnZn功率铁氧体微观结构和磁性能的影响.通过对铁氧体断面微观形貌的表征及密度、电阻率和磁特性的测试,结果表明,随着二次球磨时间的延长,MnZn功率铁氧体的密度、起始磁导率、饱和磁感应强度及电阻率均先增大后减小,损耗则先减小后增大.当二次球磨时间为2 h时,密度、起始磁导率、饱和磁感应强度及电阻率均达到最大值,总损耗最小且在25～120 ℃宽温范围内均低于350 kW/m~3.     

Sb2O3对富钛型钛酸锶钡基陶瓷结构及性能的影响

采用传统固相法制备Sb2O3掺杂(Ba0.7Sr0.3)Ti1.005O3系介电陶瓷,通过扫描电镜、X线衍射仪及LCR测试系统,研究不同含量的Sb2O3及烧结工艺参数对TiO2过量的钛酸锶钡体系微观结构及介电性能的影响。结果表明,随Sb2O3掺杂量增大,(Ba0.7Sr0.3)Ti1.005O3陶瓷由立方钙钛矿结构单相固溶体转变为多相化合物。在TiO2过量的(Ba0.7Sr0.3)Ti1.005O3陶瓷中,Sb3+进入钙钛矿晶格A位。Sb2O3添加量较大时,(Ba0.7Sr0.3)Ti1.005O3基陶瓷晶粒异常长大,粒径分布不均匀,且有柱状晶粒出现。随Sb2O3掺杂量增大,(Ba0.7Sr0.3)Ti1.005O3基陶瓷居里温度及介电常数峰先增大后减小。提高(Ba0.7Sr0.3)Ti1.005O3基陶瓷的烧结温度并延长保温时间有利于改善Sb2O3掺杂量较高时(Ba0.7Sr0.3)Ti1.005O3基陶瓷室温的介电性能。     

Cu掺杂对Mg-Zn铁氧体性能的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)自燃烧法制备了一系列Cu掺杂Mg-Zn铁氧体纳米粉，(Mg0.2CuxZn0.8-x)O(Fe2O3)0.97(x=0，0．1，0．2，0．3，0．4)，并用该纳米粉在1000℃／4h下，烧结成了致密的陶瓷体。该文用XRD和SEM对Cu掺杂的Mg-Zn铁氧体的相结构和显微结构进行了研究。用HP4194A阻抗分析仪研究了烧结样品的磁谱。研究发现，在掺杂一定的Cu有利于促进烧结样品的致密化过程，改善磁性能，并影响样品的显微结构。     

熔锥型光纤器件微观结构对光学性能的影响

针对熔锥型光纤耦合器存在的性能一致性差、损耗高和隔离度低等问题,利用耦合模方程,通过Matlab软件计算发现,光纤折射率0.02的变化可以使耦合器的分光比变化1个周期;基于分子振动理论,得出了光纤玻璃红外光谱特征峰与Si-O-Si键角的本质关联,并推导了键角、分子体积和折射率间的关系表达式;通过显微红外光谱测试发现,光纤耦合器熔锥区的折射率分布不均匀,其锥区的折射率最小,熔区次之,裸光纤最大,并且拉锥速度变化50 μm/s,折射率大约变化0.002,这将严重影响耦合器的光学性能.     

预烧温度对LiZn铁氧体微结构和性能的影响

研究了预烧温度对LiZn铁氧体微结构、密度、气孔率和磁性能的影响.结果表明,预烧温度影响粉体的活性,适宜的预烧温度是获得良好显微结构和高性能铁氧体的必要保证.气孔率P减小,饱和磁感应强度Bs、矩形比Br/Bs(Br为剩余磁化强度)增加;平均晶粒尺寸Dm增大,矫顽力Hc减小.P和Dm决定铁磁共振线宽ΔH的大小,但前者的作用比后者大.当预烧温度为800 ℃时,材料的P 最小,Bs和Br/Bs达到最大值,ΔH有最小值.当预烧温度为950 ℃时,Dm最大,Hc最小.综合各方面的性能,最佳的预烧温度确定为800 ℃.     

ZnO对锰锌铁氧体磁性能温度特性的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn功率铁氧体,通过在不同温度下对铁氧体磁性能的测试,研究了ZnO含量对MnZn功率铁氧体磁性能温度特性的影响.结果表明,MnZn功率铁氧体室温下的起始磁导率和饱和磁感应强度随ZnO含量的增加呈先升高后下降的趋势,当w(ZnO)=12%时,起始磁导率和饱和磁感应强度达到最大值.同时,ZnO含量增加,起始磁导率-温度(μ_i-T)曲线Ⅱ峰所对应的温度点向低温移动,居里温度则一直降低.在100 kHz、200 mT条件下,随着ZnO含量的增加,常温下铁氧体的损耗先减小后增大,且损耗最低点温度也逐渐降低,并对应着μ_i-T曲线的Ⅱ峰位置.     

Sb2O3对钛酸锶钡基陶瓷介电性能及结构的影响

采用传统固相法制备Sb2O3掺杂(Ba0 612Sr0.38Y0.008)TiO3系电容器介质陶瓷,研究了不同质量分数的Sb2O3在各烧结温度下对体系介电性能及微观结构的影响.当Sb2O3的掺杂量为0.4%时,试样在1 320℃下保温2 h,体系的室温相对介电常数可达3 000,介电损耗仅为2×103,居里温度向负温方向移动至-24℃.研究表明:两性氧化物Sb2O3通过占据钙钛矿晶格A位,显著降低了体系相对介电常数及介质损耗,起到了良好的移峰及展宽效应;与此同时,Sb2O3改善了体系微观形貌,有效降低晶粒尺寸.     

Sol-Gel自燃烧法制备MnZn铁氧体

用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和磁滞回线测试仪等实验测试手段,研究了Bi2O3B2O3-SiO2 (BBS)复合掺杂对MnZn铁氧体的晶体结构、显微形貌及磁性能的影响.实验结果表明,当BBS复合掺杂的质量分数从0增加到2.0％时,烧结样品的体积密度先减小后增大,ω(BBS) =2.0％时样品密度达到最大值.当复合掺杂量ω(BBS)＞0.5％时,BBS添加剂中各组分所形成的有效液相烧结促使尖晶石颗粒粒径的逐渐增大,样品的致密度不断提高,样品的初始磁导率和饱和磁感应强度均随着掺杂量的增加而不断增大,剩余磁感应强度和矫顽力则随之不断减小;当ω(BBS) =2.0％时,样品获得最佳磁性能.     

微量钴对NiCuZn铁氧体磁性能的影响

为了降低烧结温度,增大电阻率,掺杂了适量PbO,Bi2O3与TiO2。利用SEM、XRD、高精度LCR分析仪及振动样品磁强计等,研究了添加的微量钴对NiCuZn铁氧体微结构及磁性能的影响。结果表明:钴对铁氧体的tC、μi、Hc、ρ及Pcv均有明显的影响,当微量钴加入量为0.02时(摩尔比),μi的高频性能下降。     

BaTiO3烧结陶瓷的微结构及介电性能研究

以超重力反应沉淀法制得的纳米BaTiO3为初始粉体,在不同温度烧结得到BaTiO3陶瓷。分别用SEM和阻抗分析仪测试陶瓷微结构和介电性能。结果表明：陶瓷微结构尤其晶粒尺寸对陶瓷介电性能影响极大;烧结温度低于1250℃时得到细晶粒陶瓷(d=300～400nm),表现出明显的低介电常数和相变弥散的特征;烧结温度达1250℃时得到陶瓷超出细晶粒陶瓷范围,烧结温度为1300℃时,得到陶瓷晶粒尺寸为3～4μm,室温介电性能优于粗晶粒陶瓷。     

CuO和V_2O_5对MnZn功率铁氧体性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备了分子组成为Mn0.69Zn0.24Fe2.07O4的MnZn功率铁氧体,研究了不同CuO和V2O5含量对MnZn功率铁氧体晶相、显微形貌和磁性能的影响。结果表明,添加CuO和V2O5可促进晶粒生长,增大晶格常数,适量添加可降低气孔率,提高起始磁导率和电阻率,降低损耗;而加入过多的CuO和V2O5会导致晶粒异常长大,气孔率增加,起始磁导率和电阻率降低,损耗增大。当w(V2O5)=2.76×10-2%,w(CuO)=1.2×10-2%时,烧结样品的晶粒最均匀致密,气孔率最低,起始磁导率和电阻率最大,损耗最低。     

Cu含量对Ni-Cu-Zn铁氧体烧结性能的影响

采用微波水热法制备了一系列的Ni0.5-xCuxZn0.50Fe2O4(x=0.05,0.10,0.15,0.20)铁氧体粉末,并用该纳米粉在900℃/4 h下,低温烧结形成致密的陶瓷体。研究了Cu对Ni-Cu-Zn铁氧体的成相,致密化过程及Cu含量对样品显微结构和电磁性能的影响。研究表明,当Cu含量的摩尔比在0.05~0.20内,Cu通过占据不同的离子空位影响晶胞参数的大小;Cu可以增加样品的烧结密度,并改善样品的微观结构和电磁性能。当Cu含量为0.20时,样品的晶粒尺寸大而均匀,初始磁导率、电阻率和品质因子(Q)比其他掺量的高。