（Ba，Eu）Ti03细晶粒陶瓷制备中的影响因素

采用冷压陶瓷技术,分别在1400℃和1300℃制备了具有四方结构的（Ba1-xEu）TiO3和（Ba1-xEu）Ti1-x／80,陶瓷．应用x射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）研究Eu含量、n空位缺陷和陶瓷化烧结温度的变化对制备（Ba,Eu）TiO,细晶粒陶瓷的影响因素．结果表明：当z=0．05时,1300＇1：制备的（Ba1-xEu）Ti,-x／80,陶瓷细化到平均晶粒尺寸小于1μm,1400℃制备的（BahEu,）Ti03陶瓷却畸变生长到5斗m．而x=0．03时,（Ba1-xEu）TiO,陶瓷仍能细化到1μm．说明较高的陶瓷化烧结温度并不是晶粒生长的主要原因,Ti空位的存在起到抑制晶粒生长的作用．x≥0．07时,（Ba1-xEu）TiO,陶瓷为大于5斗m的粗晶粒陶瓷,说明Eu含量的继续增加不能抑制晶粒生长．     

Ho/Er在BaTiO_3陶瓷中的固溶度和缺陷化学

采用混合氧化物方法制备(Ba_(1-x)Ho_x)(Ti_(1-x)Er_x)O_3(简称BHTE)陶瓷.通过X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和光致发光技术研究了BHTE陶瓷的晶体结构、固溶度和缺陷化学.结果表明:Ho~(3+)/Er~(3+)离子在BaTiO_3晶格中的固溶度仅为x=0.01,陶瓷为四方钙钛矿结构.x≥0.02时,有少量的Er_2O_3析出,并形成Ba_4Ho_2Ti_4O_(17)杂相.讨论了BHTE陶瓷的位占据、固溶形成和缺陷化学.     

Sr_(1-x)(YK)_(0.25x)Ba_(0.5x)Bi_4Ti_4O_(15)陶瓷的制备及其介电性研究

为研究铋层状钙钛矿结构(Aurivillius相)铁电陶瓷居里温度(Tc)及介电性能,采用传统固相反应法在1 100℃烧结5 h制备了不同价态元素K~+、Ba~(2+)、Y~(3+)协同置换A位Sr元素的Sr_(1-x)(YK)_(0.25x)Ba_(0.5x)Bi_4Ti_4O_(15)陶瓷,利用X射线衍射仪表征不同置换量陶瓷的物相,结果表明制备的陶瓷均为Aurivillius相,无杂相产生。采用精密阻抗分析仪测量了陶瓷在不同频率下的介电温谱,结果表明,所有陶瓷样品均表现出铁电相变,随替换量增多,陶瓷的居里温度T_c由518.2℃降低到514.5℃,T_c处的介电常数极大值由2 350下降到2 000。研究结果表明,表征结构失稳性的容忍因子参数对Sr_(1-x)(YK)_(0.25x)Ba_(0.5x)Bi_4Ti_4O_(15)陶瓷铁电相变有重要影响。     

(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3陶瓷的介电性能

固相反应制备(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3(y=0.03;x=0.01,0.03,0.05)陶瓷.仅在x=0.05(BCTC5)时形成具有立方结构的单相固溶体.通过XRD、SEM、RS以及介电测试研究了(Ba1-yCey)(Ti1-x-y/4Cex)O3陶瓷的结构和介电性能.BCTC5显示不均匀晶粒组成,具有立方结构,Ce掺杂后主要以Ba位Ce~(3+)和Ti位Ce~(4+)存在.两性的Ce~(3+)/Ce~(4+)能在BaTiO_3(TC=125℃)居里点引发原位扩散相变.     

Mg掺杂BaTiO_3介电陶瓷中氧空位缺陷的EPR监控

在烧结温度Ts=1 400℃下,采用固相反应法制备(Ba1-xMgx)TiO_3(x=0.015)和Ba(Ti1-xMgx)O3(x=0.015)陶瓷.以电子顺磁共振(EPR)技术作为关键技术,研究了陶瓷的点缺陷.结果表明:BMT为六方和伪立方钛酸钡结构的混合相,BTM为六方和四方钙钛矿结构的混合相.在低于-100℃的菱方相中,探测到与氧空位相关g=1.956的EPR信号,且Ba空位、Ti空位和O空位共存.     

Lu在BaTiO_3陶瓷中的位占据研究

采用冷压陶瓷技术分别制备名义分子式为(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3、Ba(Ti1-xLux)O3-x/2、(Ba1-xLux)(Ti1-xLux)O3(x=0.01,0.02)的陶瓷.由X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、介电温谱(DTC)和电子顺磁共振(EPR)技术调查Lu在BaTiO3陶瓷中的位占据.结果表明:仅仅在(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3陶瓷中存在单相四方钙钛矿结构,且固溶度为x=0.01;其他5个陶瓷的主钙钛矿相内均有少量第二相Lu2O3或Lu2Ti2O7析出.在具有细晶粒微结构的单相(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3(x=0.01)陶瓷中,Lu3+离子占据Ba位,诱致Ti空位缺陷;但占据Ba位的Lu3+离子不能完全填充本征的Ba空位,导致Ba空位和Ti空位缺陷共存.     

Ho掺杂BaTiO_3陶瓷的拉曼荧光效应

采用冷压陶瓷技术制备名义分子式为(Ba_(1-x)Ho_x)Ti_(1-x/4)O_3(x=0.01)(简称BH1T)的陶瓷.通过X射线衍射(XRD)和拉曼光谱技术调查了BH1T陶瓷的结构信息.结果表明:BH1T陶瓷具有单相四方钙钛矿结构.采用不同波长激光的拉曼光谱调查.发现BH1T在488 nm激光下显示正常的四谱带钙钛矿结构特征.而在532 nm激光下显示强信号的拉曼荧光效应.完全隐藏了钙钛矿结构信息.     

0.6 Cax Sr1-x TiO3-0.4 LaAlO3(x=0.6～0.9)微波介电陶瓷的微观结构及介电性能研究

采用固相反应法制备0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)微波介质陶瓷,通过DSC确定了Ca_xSr_(1-x)TiO_3(x=0.6～0.9)和LaAlO_3的预烧温度,结果表明在1 150℃保温4 h可得到纯Ca_xSr_(1-x)TiO_3相,在1 250℃保温4 h可得到纯LaAlO_3相,将Ca_xSr_(1-x)TiO_3与LaAlO_3按化学计量式0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)称料并二次球磨,在1 400℃、1 450℃、1 500℃下进行煅烧。通过XRD、白光干涉仪和矢量网络分析仪研究了四组陶瓷样品的微观组织形貌和介电性能,其结果显示:当0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.90)时,烧结温度为1 450℃并保温4 h可以制备出烧结致密,结构均一的单相陶瓷样品,并展示出优异的介电性能;ε_r=40,Q×f=25 295 GHz,τ_f=16 ppm/℃。     

(Sr_(1-3x/2)La_x)TiO_3(x=0.2～0.5)陶瓷的显微组织结构及微波介电性能研究

通过固相反应法制备(Sr_(1-3x/2)La_x) TiO_3(x=0.2～0.5)复合体系微波介质陶瓷,并对其显微组织结构、晶体结构及微波介电性能进行研究。XRD结果表明(Sr_(1-3x/2)La_x) TiO_3系微波介质陶瓷为六方晶系钙钛矿结构。显微组织结构表明陶瓷的晶粒尺寸随着烧结温度的提高而增大,气孔呈现先减少后增多的趋势,并且陶瓷的晶界在高温过烧时出现晶界明显扩张的现象。介电性能结果表明陶瓷的密度、介电常数和品质因数均随烧结温度的提高先增大后减小,谐振频率温度系数和热膨胀系数则呈现与之相反的变化趋势,同时除密度在1 450℃下取得最值外其余各检测值均在1500℃下取得最值。在烧结温度为1 500℃时,(Sr_(0.55)La_(0.3)) TiO_3陶瓷具有致密的结构、清晰明显的晶界、气孔数量较少,平均晶粒尺寸为14.24μm,此时(Sr_(0.55)La_(0.3)) TiO_3陶瓷具有优良的介电性能:Q×f=8960.43GHz,ε_r=60.54,τ_f=16 ppm/℃。     

六方相Mn掺杂钛酸钡陶瓷的制备及结构表征

采用冷压陶瓷技术,在1 400℃/12 h烧结条件下制备了Ba(Ti1-xMnx)O_3(x=0.06~0.09)陶瓷.利用室温XRD研究钛锰酸钡陶瓷的晶体结构,通过SEM样品微观形貌.XRD测试结果表明:当x≥0.06时,Ba(Ti1-xMnx)O_3陶瓷表现为六方结构,进入到Ti~(4+)位的Mn~(3+)所引起的Jahn-Teller效应是六方相形成的驱动力.SEM图中观察到的棒状晶粒与六方相对应.     

La2O3掺杂对(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiO3陶瓷性能与微结构的影响

采用传统陶瓷工艺方法制备了La2O3掺杂(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiOa(BNBT6)无铅压电陶瓷,系统地研究了La2O3掺杂对该体系陶瓷介电、压电性能与微观结构的影响.结果表明:该体系具有很高的压电常数,是单一的钙钛矿结构,La2O3的添加对晶粒生长具有一定的抑制作用,线收缩率和相对密度增大.室温介电常数随着La2O3掺杂量的增加而增大.与不添加La2O3的陶瓷样品相比,添加少量La2O3可以使体系的弛豫特征更为明显.当掺杂量为0.1 wt%时,该体系陶瓷具有较好的综合性能:d3a=160 pC/N,kp=0.322.当掺杂量达到0.5 wt%以后,陶瓷的压电性能严重降低.     

（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷的制备及其电学性能的研究

采用传统的固相烧结法于1120℃烧结2 h得到（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷,并对该体系陶瓷的微观结构和电学性能进行了研究。结果表明,BiFeO3的引入量x为0.01-0.07时,样品均为具有MPB准同型相界（三方相和四方相共存）的钙钛矿结构。BiFeO3的引入使陶瓷的晶粒度略有增加;当x=0.03时,样品达到最大致密度。为97.7%;陶瓷的压电常数d33随BiFeO3的引入而降低。陶瓷的相对介电常数εr和居里温度随BiFeO3的引入而明显增大,在x=0.03时达到最大值。     

Effects of Different Titanium Sub-oxide on the Properties of Titanium Dioxide Thin Films Prepared by E-beam Evaporation Deposition with Ion Auxiliary

TiO2 thin films were prepared with Ti2O3, Ti3O5 and TiO2 as raw materials, by electron-beam evaporation deposition, using O^2- ion beam （ O2 purity up to 99.99% ） as auxiliary means. The crystal structures of the samples were inspected by the X-ray diffraction （XRD） method, and the evaporation character of warious raw materials was analyzed. Transmittance spectra were measured through a U-3310 spectrophotometer （ wavelength ranging from 200 nm to 900 nm）. The refractive index n and the thickness of films were determined from transmission spectra. The experimental results show that the thin films taking Ti2O3 as their raw material have a strong absorption, when taking Ti3O5 and TiO2 as raw materials, the thin films would have good optical properties. The experiments also show that, the crystal structure of all thin films is amorphous before post-annealing and the Ti3O5 is a congruent evaporation phase in the Ti-O system.     

Effects of Excess Barium on the Structure and Electrical Properties of(Ba,Ca)TiO_3 Piezoelectric Ceramics with High Mechanical Quality Factors

Manganese-doped Ba_(0.925)Ca_(0.075)TiO_3 lead-free piezoelectric ceramics(abbreviated as BCT)with high mechanical quality factor were synthesized by conventional solid-state reaction method.The effects of excess Ba on the crystal structure,microstructure,and electrical properties of the ceramics were systematically investigated.X-ray diffraction and Raman spectra revealed that Ca~(2+)ions were pushed from Ba sites to Ti sites of BCT when 1.5 mol%extra Ba~(2+)ions were added after sintering.The grain size of the ceramics was decreased by adding extra Ba~(2+)ions.The mechanical quality factor and resistivity of the ceramics decreased dramatically when the excess Ba was more than 1.5 mol%.High piezoelectric coefficients(d_(33)=150-190 pC/N)and high mechanical quality factors(Q_m=1 000-1 200)were obtained in the ceramics when the excess of Ba was between 0.5 mol%and 1 mol%.These results indicated that the properties of BCT ceramics could be tailored by adjusting the content of Ba.     

SCNN无铅压电陶瓷的制备和特性研究

为制备高性能的无铅压电陶瓷,在传统工艺下,制备了Ca_xSr_2-xNaNb₅O₁₅陶瓷各组分的样品,研究了压电介电性能随组分的变化.结果表明:在x=0.14附近Ca_xSr_2-xNaNb₅O₁₅材料具有较好的压电和介电性能.该材料有2个相变点,一个接近280℃,另一个在-20℃附近,具有明显的介电弛豫现象.X射线衍射和Raman光谱实验表明该材料是四方钨青铜结构,Ca²⁺替代Sr²⁺引起了晶格畸变,从而导致物理性能的提高.电镜扫描照片显示瓷体致密.     

中温烧结Mg_4Nb_2O_9-CaTiO_3陶瓷相结构的研究

采用传统固态反应方法制备了(1-x)Mg4Nb2O9+xCaTiO3[(1-x)MN-xCT]复合陶瓷。探讨了烧结温度、组分x对Mg4Nb2O9/CaTiO3复合材料相结构的影响。通过XRD和EDS进行物相分析。实验结果表明:V2O5添加能够有效降低Mg4Nb2O9/CaTiO3陶瓷的烧结温度;(1-x)MN-xCT复相的形成主要取决于烧结温度和x的含量。1150℃烧结、0.5≤x≤0.7范围内,形成了Mg4Nb2O9/CaTiO3复相,无新相生成,但元素在不同相之间发生了扩散。     

硝酸盐热分解法制备Nd:YAG透明激光陶瓷

以Al(NO₃)₃9H₂O,Y(NO₃)₆H₂O和Nd₂O₃为原料,采用硝酸盐热分解法在1000℃左右合成了单相Nd:YAG陶瓷超细粉体．加入0.5％的正硅酸乙酯作为烧结添加剂后,前驱粉料经1500℃~1700℃真空热压烧结5h得到具有一定透明度的掺钕钇铝石榴石多晶陶瓷．采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对Nd:YAG陶瓷材料进行了测试,结果表明当焙烧温度为1000℃时,前驱粉体可以直接得到YAG立方晶相,没有YAM和YAP等中间相生成,煅烧所得的粉末颗粒细小均匀,呈椭球状,颗粒尺寸为200~250nm,且分散性较好．真空烧结后的陶瓷晶粒尺寸在2~4μm,并且随着烧结温度的提高,Nd:YAG陶瓷的晶粒增大,晶形发育完整,气孔减少,晶粒内部和晶界的化学组成基本相同．所制备的Nd:YAG透明陶瓷在可见光区最大透光率为47％,在红外光区的透光率接近56％．     

改性SrTiO_3电容器陶瓷的研究

研究了一种以SrTiO_3为基的电容器陶瓷材料。通过对瓷料配方和制造工艺的改进,得到了在-25～85℃的温度范围内,介电常数ε大于2200,介电常数的温度稳定性较好的瓷料。该瓷料可用于设计制造彩电用中高压电容器。     

0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷制备及压电性能研究

以水热法制备的0．992K0．5Na0．5NbO3（BF）粉体等为原料,采用常压烧结法在1065℃下烧结2h制备了0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFe03无铅压电陶瓷,并研究了BiFeO3掺杂对0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷结构和压电的影响．研究结果表明：BiFeO3掺杂使K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷正交相减弱,晶粒尺寸由6／2m减小到1μm;压电性能有一定提高,压电常数（d33）、机电耦合系数（kp）分别达到120pC／N和37．8,居里温度Tc由444．4℃减少至420．6℃．     

不同A位元素（La、Y、Ca）的ACu3Ti4O12陶瓷介电性能研究

利用传统陶瓷烧结方法，成功制备了巨介电常数陶瓷CaCu₃Ti₄O₁₂以及Ca被Y或La取代后的Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂和La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂体系.利用X射线衍射仪，测定了材料的物相结构，利用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗.研究结果表明，3种材料结构相似，都具有相同的类钙钛矿结构，但Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂ 、La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂系统中具有较多的缺陷，这些缺陷是由Y和La取代Ca产生的，会对材料的介电常数产生很大的影响.体系满足极化模型，极化粒子的松弛活化过程直接与所需克服的势垒相关，而不同体系中存在的不同缺陷改变了ACu₃Ti₄O₁₂体系的松弛激活能，在Y和La取代Ca后的体系中松弛激活能要远大于取代前的CaCu₃Ti₄O₁₂体系.