Mn掺杂对SrBiFeO陶瓷NTC特性的影响

以Bi2O3,Fe2O3,MnO2和SrCO3为主要原料,采用传统固相法制备出具有负温度系数(NTC)特性的SrBiFeMnO陶瓷。研究了该陶瓷的物相结构、断面形貌及电性能。结果表明:试样的室温电阻率ρ25和热敏电阻特性常数B25/85随着x(Mn)的增加均呈现先增大后减小的趋势。在25～200℃的测试温区内,x(Mn)为0.1时,掺杂的SrBiFeO陶瓷材料的电阻率-温度特性呈现良好的线性关系;x(Mn)为0.5时,掺杂SrBiFeO陶瓷材料具有较好的NTC特性,其ρ25为145Ω.cm,B25/85为2950K。     

BNT掺杂对0.95BaTiO_3-yNb_2O_5-(0.05y)Co_2O_3材料的影响

采用固相合成工艺制备了Bi0.5Na0.5TiO3(BNT),研究了BNT掺杂对符合X7R特性的0.95BaTiO3-yNb2O5-(0.05 y)Co2O3(BTNC)材料介电性能的影响。结果表明,掺入质量分数0.5%～2.0%的BNT的BTNC在–55～+150℃的容温变化率在±15%以内,且在室温和1 kHz下,其εr为2 615,tanδ为1.41×10–2,符合X8R特性。     

锂掺杂对K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷电性能的影响

采用固相法制备了Li掺杂K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷,即K0.5Na0.5NbO3+x/2%Li2CO3(KNN-xL)。研究了不同Li摩尔分数(x分别为0,0.25,0.50,0.75,1.00,1.50)样品的物相组成、显微结构及电性能。结果表明,室温下所有样品都具有正交相的钙钛矿结构。随着Li摩尔分数的增加,样品的压电常数d33、平面机电耦合系数kp、机械品质因数Qm及密度ρ都先升高后降低,介电损耗tanδ普遍比未掺杂的低,当x=0.5时综合性能达到最优,即d33=122pC/N,kp=41%,Qm=115,εr=548,tanδ=0.022,ρ=4.32g/cm3。另外正交到四方相变温度逐渐降低,居里温度逐渐升高。     

In_2O_3掺杂Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)TiO_3无铅压电陶瓷的研究

以准同型相界组成Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3(BNT)为基础配方,In2O3为改性剂,研究了In2O3掺杂量对Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3无铅陶瓷晶体结构和电性能的影响。XRD分析表明,所有样品的相结构均为纯钙钛矿固溶体。陶瓷的晶粒尺寸随掺杂量的增加而增加。介电常数-温度曲线显示陶瓷具有两个介电反常峰tf和tm,在tm的介电常数εm随掺杂量的增加而下降,tf和tm都随掺杂量的增加向高温移动。当In2O3摩尔分数为0.1%时,压电性能达最大值:d33=141pC/N,kp=0.32。     

Na~+掺杂量对BaBiO_3基陶瓷NTC特性的影响

以BaCO3、Bi2O3为原料,Na2C2O4为掺杂剂,用传统固相法制备了具有NTC特性的BaBi1–xNaxO3陶瓷。用XRD,SEM和ρ-t特性测量仪,研究了Na+掺杂量对该陶瓷的物相、显微结构及电性能的影响。结果表明:BaBi1–xNaxO3陶瓷的B25/85值和室温电阻率ρ25均随着x(Na2C2O4)的增加呈现先减小后变大的趋势;当x(Na2C2O4)为0.050时,获得了具有较好NTC特性的试样,其ρ25为2200?·cm,B25/85值为3365K。     

BaSnO3陶瓷的制备及其电性能研究

以BaCO3、SnO2为原料,微量SiO2、Bi2O3、Sb2O3作烧结助剂,Ta2O5作施主,采用传统的固相反应法,制备出相对密度达97%~99%,平均粒径约为8μm的BaSnO3半导体陶瓷。采用Na2CO3或Li2CO3与Mn(NO3)2的组合作受主掺杂可有效增强BaSnO3陶瓷的晶界效应。当x(Mn(NO3)2)为1%时,BaSnO3陶瓷电阻率达3.3×106Ω.cm,晶粒电阻率为4.3Ω.cm,视在介电常数为1.9×104(1 kHz),经电导激活能测试,估算出晶界势垒约为0.5 eV。     

晶界应力对BaTiO_3基无铅PTC热敏电阻居里温度的影响

采用固相法制备了掺杂(K0.5Bi0.5)TiO3(KBT)的钛酸钡基无铅PTC陶瓷材料(K0.5Bi0.5)xBa(1–x)TiO3。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、电阻-温度测试对材料的微观组织和热敏特性进行了表征,研究了晶界处应力对所制陶瓷材料居里温度(tC)的影响,发现通过构建更多的氧八面体结构来减小晶界应力有助于提高居里温度,并制出了居里温度为137℃的无铅PTC元件。     

Bi过量和Mn掺杂的钛酸铋钠基无铅压电陶瓷

采用传统电子陶瓷制备工艺制备(1–y)(Na0.5Bi0.5)TiO3-yBa(ZrxTi1–x)O3无铅压电陶瓷,获得了d33高达185pC/N的0.94(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.06Ba(Zr0.055Ti0.945)O3压电陶瓷。对Bi的挥发进行了补偿,添加过量Bi2O3(摩尔分数z=0.08)的钛酸铋钠基压电陶瓷,d33高达218pC/N。研究了Mn掺杂对钛酸铋钠基陶瓷压电、介电性能和损耗的影响,获得了高性能的无铅压电陶瓷,其中d33为214pC/N,kt为0.44,k33为0.52。     

氧化钇掺杂NBBT压电陶瓷的介电特性

研究了Y2O3掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3(NBBT)陶瓷晶体结构、介电性能与介电弛豫行为的影响。XRD分析表明,x(Y2O3)掺杂在0～0.7%范围内陶瓷均能够形成纯钙钛矿固溶体。修正的居里-外斯公式较好地描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随Y2O3掺杂量的增加先下降后增加。Y2O3掺杂量低于0.3%的陶瓷仅在低温介电反常峰tf附近表现出明显的频率依赖性,Y2O3掺杂量高于0.5%的陶瓷材料在室温和tf之间都表现出明显的频率依赖性。根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷介电弛豫特性的机理。     

Bi_2O_3掺杂对Mn-Cu-Ca系负温度系数热敏电阻性能的影响

通过在Mn-Cu-Ca系负温度系数热敏电阻器(NTCR)配方中掺杂质量分数x%的Bi2O3(x=0,0.5,1,2.4,4.8,7),采用传统固相反应法制备了单层圆片式热敏电阻元件,研究了该元件的微观结构和电性能。实验结果表明:Bi2O3存在于晶界处,Bi2O3的存在增大了元件的晶粒尺寸,同时影响元件的气孔率。Bi2O3的引入降低了元件的室温电阻率,拓宽了元件的使用温区。当Bi2O3的添加量为质量分数4.8%时,元件具有较低的室温电阻率(6?·cm)及较宽的使用温区(室温~240℃)。     

[Bi0.5(Nal-x-yKxAgy )0.5]1-zBazTiO3系压电陶瓷研究

采用传统固相法制备了一类新型的A位多重复合钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5)TiO3,BNT)基无铅压电陶瓷[Bi05(Na1-x-yKxAgy)0.s]1-xBazTiO3(BNKABT-x-y-z).研究了K+、Ag+、Ba2含量对陶瓷微观结构和电学性能的影响.结果表明,在所研究的组成范围内,陶瓷样品均形成了单一的钙...     

(Na_(0.5)K_(0.5-x)Li_x)NbO_3高温无铅压电陶瓷性能研究

为降低成本,采用传统电子陶瓷工艺制备了(Na0.5K0.5–xLix)NbO3(x=0.057～0.066)无铅压电陶瓷。Li取代K可以明显提高样品的居里温度(tC),x=0.066时样品的tC高达510℃,比纯(Na0.5K0.5)NbO3陶瓷高70℃左右。x=0.064时样品的d33高达212pC/N,kp为45.7%。x=0.063～0.066时样品的tanδ均低于0.020。特别是,x=0.066的样品经450℃退火24h,d33仍高达125pC/N。实验表明,(Na0.500K0.434Li0.066)NbO3是高性能的高温无铅压电陶瓷。     

Bi基BNT-BKT-BiFeO_3陶瓷的准同型相界和电性能

采用固相反应法,制备了Bi基(1–x–y)(Bi0.5Na0.5)TiO3-x(Bi0.5K0.5)TiO3-yBiFeO3(x=0.12～0.24,y=0～0.07)钙钛矿型三元系无铅压电陶瓷,研究了该陶瓷组分与其晶相结构、电性能的关系。结果表明:除x=0.24,y=0.03的组分析出第二相外,其他组分均能形成纯钙钛矿固溶体,陶瓷三方、四方相共存的准同型相界(MPB)组分范围为x=0.18～0.21,y=0～0.05。在MPB附近陶瓷具有较好的压电性能,其d33和kp在x=0.18,y=0.03达到最大值:d33=171pC/N,kp=0.366。     

新型无铅压电陶瓷的研制

针对钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3)基复合钙钛矿压电铁电材料,提出了多种新的ABO3型A位多重复合无铅压电陶瓷体系,利用传统陶瓷工艺制备了这些压电陶瓷,报道了其常温铁电压电性能和铁电压电性能的温度依存关系。对比迄今为止国际上专利和文章报道的无铅压电陶瓷体系可知,这些新的无铅压电陶瓷具有压电铁电性能优良,铁电电滞回线矩形度高,压电铁电性能的温度特性好等特点。所测得的一个体系的d33可达230 pC/N,同时其kp可达0.40, Pr可达40106C/cm2;而且,该体系在温度到达近200℃时还具有很好的铁电电滞回线。     

Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-(Bi1-yLay)FeO3压电陶瓷的制备和性能

采用传统固相法制备了新型(1-x)Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-x(Bi1-yLay)FeO3无铅压电陶瓷,利用了XRD、SEM等测试技术表征了该陶瓷的晶体结构、表面形貌、介电和压电性能.研究结果表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能形成纯的钙钛矿结构固溶体,陶瓷晶粒尺寸随x、y的增加而增加.压电性能随x的增加先增加后减少,随y的增加先减小后增大,在x=0.005,y=0.9时,压电常数及机电耦合系数达到最大值(d33=149 pC/N,kp=0.27).     

TiCN对钛酸钡基PTC热敏陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备了TiCN掺杂的(Ba0.85Sr0.11Pb0.04)TiO3 PTC热敏陶瓷。研究了TiCN加入量对其显微结构和PTC性能的影响。结果表明:添加x(TiCN)为0.006时,可使晶粒结构均匀,PTC性能得到改善。所获样品的体积电阻率ρv为31.2Ω.cm,电阻温度系数αR为21%℃–1,升阻比lg(Rmax/Rmin)为5.7,居里温度tC为97℃,耐电压强度Vb为280 V.mm–1。     

Bi(Fe_(0.9)Mn_(0.1))O_(3+σ)对KNN基陶瓷的相结构及电性能的影响

采用固相烧结法制备了K0.5Na0.5NbO3-LiSbO3-xBi(Fe0.9Mn0.1)O3+σ(KNN-LS-BF9M1)无铅压电陶瓷,研究了不同BF9M1掺杂量(x分别为0,0.002,0.004,0.006,0.008)对所制陶瓷的显微结构、物相组成及电性能的影响。结果表明,少量BF9M1掺杂能有效抑制KNN陶瓷晶粒的生长,促进组织致密化。当x从0增加到0.006时,样品发生正交-四方相变,同时正交-四方相变温度to-t从95℃降低到40℃;另一方面,压电性能得到明显提高、介质损耗有所降低。当x=0.006时,样品具有最好电性能:d33=260 pC/N,tanδ=2.03×10–2,kp=51.9%,εr=1 241,Qm=44.7,tC=345℃,to-t=45℃。     

低温烧结锶系PTC材料的研制

为了降低(Ba,Sr)TiO3的烧结温度,以PbO、BN为矿化剂,采用固相反应法制备了样品。研究了ζ(PbO:BN)在低温烧结状态下对锶系PTC材料性能的影响。结果表明:当ζ(PbO:BN)为4:3时,样品在1182℃能半导化,且获得了特性较好的PTC材料:tC为64.9℃,R25为125Ω,ρmax/ρmin为2.553×105,温度系数α10/25为12.54%℃–1,耐电压Vb为696.7V。