掺杂Fe2O3对氧化锌压敏陶瓷压敏特性的影响

本文研究了分别掺杂微量Fe2O3杂质对ZnO压敏陶瓷的压敏特性的影响。研究结果表明:随Fe2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷的压敏电压V1 mA和非线性系数先下降,后升高,最小值出现在Fe2O3摩尔掺杂量为1.00%;并从理论上详细地探讨了产生这些影响的原因。     

氧化锌导电陶瓷钇掺杂效应的正电子寿命谱研究

用正电子湮没谱方法,研究了掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷在不同掺杂量,不同烧结温度和烧结时间对材料结构的影响。实验结果表明：Y2O3掺杂量增加,ZnO导电陶瓷材料完整性变差;烧结温度增加,ZnO陶瓷产生空洞为主的缺陷,烧结时间增加,微空洞缺陷数目明显增加,本研究对正电子湮没机制与氧化锌陶瓷导电特性的关联也进行了探讨。     

用正电子湮没谱研究半导化掺杂的ZnO压敏陶瓷

用正电子湮没技术研究了半导化掺杂的ZnO压敏陶瓷,发现在配方配方ZnO-Bi2O3-TiO2-Co2O3-MnO2中掺杂半导化添加剂Z、ZN、ZCr和ZT后,商谱谱峰依次降低;正电子寿命依次增加。其中掺杂ZT的样品三电性能参数比较理想,分别为E1mA=17V/mm,α=18,IL=37。     

Fe_2O_3掺杂对ZnO-Pr_6O_(11)系压敏电阻材料电学性能的影响

通过烧结法制备了Fe2O3掺杂的ZnO–Pr6O11压敏电阻材料,研究了Fe2O3掺杂量对ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料电学性能的影响。实验表明:当Fe2O3掺杂量小于0.005%(摩尔分数,下同)时,ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料的非线性系数和压敏电压随Fe2O3掺杂量增大而逐渐提高。当Fe2O3掺杂量为0.005%时,压敏电压达到最大值571V/mm,非线性系数达到最大值26。当Fe2O3掺杂量大于0.005%时,非线性系数和压敏电压均急剧下降。过量Fe2O3使ZnO压敏电阻材料非线性下降的主要原因是:Fe元素偏析在晶界处,提供额外载流子降低了晶界电阻率,同时晶界处PrFeO3相的堆积会破坏晶界结构,从而影响压敏电阻材料的电学性能。     

Sb2O3掺杂对ZnO压敏陶瓷晶界特性和电性能的影响

制备了掺有Sb2O3不同掺杂量ZnO压敏陶瓷样品,采用扫描电镜对样品进行显微结构分析,研究了Sb2O3掺杂浓度对ZnO压缩电阻显微结构和性能的影响,测量了样品的电性能,由样品C－V特性的测量计算出晶界参数,并由此讨论了陶瓷性能与晶界特性的相关性。研究发现,在ZnO压敏陶瓷样品中掺杂适量的Sb2O3可以提高ZnO压敏陶瓷样品的非线性性能,但当Sb2O3的摩尔分数超过0．088％时,电性能反而优化,这是因为Sb2O3掺杂浓度不同会引起晶界势垒高度、施主浓度与陷阱密度的变化,因此Sb2O3掺杂量要控制在适当的范围内。     

ZnO掺杂量与烧结温度对SnO2–Ta2O5–ZnO压敏变阻材料性能的影响

以SnO2、Ta2O5和ZnO粉为原料,通过传统陶瓷固相反应烧结法制备了压敏变阻材料,实验中ZnO含量为0～2.00%(摩尔分数),烧结温度控制在1 300～1500℃并保温2 h。研究了ZnO掺杂量和烧结温度对材料的组成、微观结构和电学性能的影响。结果表明:在温度一定条件下,随着ZnO掺杂量的增加,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小;在ZnO含量一定时,随着烧结温度从1 300℃升至1 450℃,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小。ZnO掺杂量为0.50%时,在1450℃烧结得到的样品的非线性系数最高(6.2),漏电流最小(262μA/cm2),压敏电压较高(83V/mm)。     

SiO2掺杂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷微观结构及电性能的影响

采用传统固相法成功制备了不同SiO2掺杂量的ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷.研究了SiO2添加剂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷物相组成、微观形貌和电性能的影响规律及作用机理.XRD结果表明,ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷由ZnO主晶相和尖晶石相、富Bi相和含Si相等第二相组成.当SiO2含量增加时,ZnO晶粒尺寸逐渐减小,...     

Er2O3掺杂ZnO压敏陶瓷的制备及其电学性能

研究了Er₂O₃掺杂对ZnO–Bi₂O₃–Sb₂O₃–Co₂O₃–MnO₂–Cr₂O₃–SiO₂压敏陶瓷微观结构和电学性能的影响。Er₂O₃掺杂后，部分Er固溶于富Bi相中，对ZnO压敏陶瓷的晶界特性和电学性能产生了较大影响。随着Er₂O₃掺杂量从0.09%(质量分数)增大到0.35%，样品晶界电阻率不断减小，漏电流密度不断增大，双Schottky晶界势垒高度和非线性系数先增大后减小，击穿场强不断增大；当Er₂O₃掺杂量为0.27%时，所得ZnO压敏陶瓷非线性系数达到54.4±1.5，击穿场强为(470.1±2.8) V·mm^–1，漏电流密度为(1.9±0.1)μA·cm     

Al_2O_3掺杂对Zn-Bi系压敏陶瓷性能的影响

采用Al_2O_3掺杂,通过固相法制备Zn-Bi系压敏陶瓷,研究了不同比例Al_2O_3对ZnO陶瓷的晶粒大小、显微结构以及电性能的影响。研究表明ZBSCCMY配方中掺杂少量Al_2O_3制备得到ZnO压敏陶瓷样品的晶粒大小愈加均匀,显微结构更加致密;陶瓷物相主要由Zn O相、少量的Bi_2O_3相和微量的Zn_7Sb_2O_7尖晶石物相构成;少量Al_2O_3的掺杂改进了晶粒和晶界结构和成分,活化了晶界,降低烧制压敏陶瓷的烧结温度,优化了压敏陶瓷的非线性特性。当掺杂浓度为0.05 wt%、烧结温度为1100℃、保温2 h得到性能良好的压敏陶瓷,其压敏电位梯度可达810 V/mm,非线性系数为68,漏电流为2.4μΑ。     

V2O5掺杂ZnO-Bi2O3-CO2O3-MnCO3-TiO2低压压敏陶瓷的微结构和电性能

采用固相反应法制备V2O5掺杂的ZnO–Bi2O3–Co2O3–MnCO3–TiO2（ZBCMT）低压压敏陶瓷。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、压敏电阻直流参数仪和阻抗分析仪研究了V2O5掺杂对ZBCMT陶瓷微结构、压敏性能、电场强度–电流密度特性和介电性能的影响。结果表明：掺摩尔分数为0.010%的V2O5时,ZBC...     

ZnO掺杂量与烧结温度对SnO2-Ta205-ZnO压敏变阻材料性能的影响

以SnO2、Ta2O5和ZnO粉为原料,通过传统陶瓷固相反应烧结法制备了压敏变阻材料,实验中ZnO含量为0～2．00％（摩尔分数）,烧结温度控制在1300～1500℃并保温2h。研究了ZnO掺杂量和烧结温度对材料的组成、微观结构和电学性能的影响。结果表明：在温度一定条件下,随着ZnO掺杂量的增加,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小;在ZnO含量一定时,随着烧结温度从1300℃升至1450℃,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小。ZnO掺杂量为0．50％时,在1450℃烧结得到的样品的非线性系数最高（6．2）,漏电流最小（262vA／cm^2）,压敏电压较高（83V／mm）。     

Y_2O_3掺杂对ZnO压敏陶瓷电性能的影响

采用传统的陶瓷工艺,对比研究了不同Y2O3含量对ZnO压敏电阻器的性能的影响。结果表明:掺杂Y2O3能够细化晶粒、提高ZnO压敏电阻器的电压梯度,当掺杂量为0.8%时,电位梯度达270V/mm,但样品致密度较低,电性能下降。当Y2O3含量为0.1%时,电位梯度与未掺杂Y2O3的样品相当,其致密度较高,晶粒尺寸一致,电性能最佳。     

Y2O3掺杂对ZnO压敏陶浇电性能的影响

采用传统的陶瓷工艺，对比研究了不同Y2O3含量对ZnO压敏电阻器的性能的影响。结果表明：掺杂Y2O3能够细化晶粒、提高ZnO压敏电阻器的电压梯度．当掺杂量为0．8％时，电位梯度达270V／mm。但样品致密度较低。电性能下降。当Y2O3含量为0．1％时，电位梯度与未掺杂Y2O3的样品相当，其致密度较高，晶粒尺寸一致，电性能最佳。     

ZnO导电陶瓷的制备及电性能研究

采用注浆成型法制得ZnO导电陶瓷。通过添加Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、La2O3，探讨了各添加剂对ZnO陶瓷电性能的影响。结果表明，聚丙烯酸胺(PMMA)是ZnO粉体良好的分散剂，其质量分数在0．3％时可得到低粘度、高固含量的ZnO悬浮体。各种氧化物添加剂的添加量对ZnO陶瓷的室温电阻率及电阻温度特性具有较大的影响。随着Al2O3添加量的增加。ZnO陶瓷体的电阻率先略微减小然后增大，添加Cr2O3与添加Al2O3的效果相反；随着Fe2O3、La2O3添加量的增加。ZnO陶瓷体的电阻率增大，添加Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、La2O3的ZnO陶瓷呈现负电阻温度特性。     

Fe2O3掺杂对氧化锌线性电阻的影响

利用固相烧结法制备出基础配方为ZnO–A1₂O3–MgO–TiO₂–SiO₂–Fe2O3的ZnO线性电阻。研究了Fe₂O₃掺杂量对ZnO线性电阻微观结构、阻温特性和阻频特性的影响。结果表明:当Fe₂O₃掺杂量为0.75%(质量分数)时,氧化锌线性电阻的非线性系数为1.1₂,阻温系数取得–8.23×10^–3/℃,此时样品的综合性能最好。     

Fe2O3/TiO2纳米管复合材料光催化降解亚甲基蓝染料废水的研究

水热法合成TiO2纳米管,以Fe(NO3)3为前驱体制备Fe3+掺杂TiO2纳米管(Fe2O3/TiO2),并系统研究其光催化降解染料废水活性。结果表明,Fe3+掺杂能有效提高TiO2纳米管光催化降解染料废水效果,其中Fe2O3掺杂量为4%(ω)时,其光催化性能最好,最高降解率可达99%,且具有较好的稳定性。研究证实,Fe2O3/TiO2复合材料具有良好的光催化降解亚甲基蓝染料废水性能。     

低温制备ZnO压敏陶瓷及其电性能研究

ZnO压敏陶瓷作为电压保护以及抗浪涌设备中电子元器件的核心材料,其高非线性系数,高通流容量,强浪涌吸收能力等性能研究以及低温烧结制备技术受到广泛关注。通过掺杂烧结助剂BST(Bi_2 O_3∶SiO_2∶TiO_2摩尔比为6∶4∶3),于875℃烧结制备了性能优异的ZnO压敏陶瓷。主要探究了烧结助剂的掺量对ZnO压敏陶瓷的物相组成、微观结构、体积密度以及压敏性能的影响。结果表明:BST掺杂会导致晶粒细化,有效地提高样品的致密度及压敏性能。当BST掺量摩尔分数为0.25%时,获得样品的综合性能最佳,体积密度为5.63 g/cm~3,相对密度为97.4%,非线性系数最大为38.9,电压梯度为最小值301.2 V/mm,漏电流密度为最小值0.028 A/mcm~2。     

Fe2O3在ZnO压敏陶瓷中的作用

研究了Fe_2O_3对ZnO压敏陶瓷电性能的影响。试验表明,Fe_2O_3添加的摩尔含量小于0.1％能提高ZnO压敏陶瓷的非线性和压敏电压;但当其添加量大于0.1℃时,非线性急剧下降;Fe_2O_3添加量大于1％时,压敏电压下降。通过X射线衍射等微观分析,认为过量Fe_2O_3使ZnO压敏陶瓷非线性下降的原因主要是由于Fe_2O_3与ZnO在晶界处形成了具有低电阻率(ρ=10~2Ω·cm)的尖晶石相ZnFe_2O_4     

掺杂锆钛酸铅与钛酸铅系压电陶瓷的正电子湮没研究

测量了不同掺杂改性的 PbZrO_3-PbTiO_3和 PbTiO_3系压电陶瓷的正电子寿命谱。按照正电子捕获理论对实验所得寿命谱参数与陶瓷微观结构缺陷的关系作了讨论。结果表明,长寿命成分τ_2(约300ps)相当于PZT或PT陶瓷中Pb空位缺陷对正电子的捕获。由缺陷对正电子的捕获率x随 PT中掺La~(3+)量增加而增大的现象,证实了La~(3+)占据ABO_3钙钛矿结构中的A位并产生Pb空位,而正电子可作为探测这种Pb空位浓度的一种手段。由PZT中x值与掺Bi~(3+)量的关系来推断,当 Bi~(3+)离子在较少掺杂量下主要进入A位,而在较大掺杂量下开始占据B 位产生氧空位。实验表明,正电子湮没技术是一种研究掺杂改性陶瓷微观结构缺陷变化的有力手段。     

高匹配ZnO及Nd2O3共掺杂Ba(Ti0.86Zr0.14)O3陶瓷的制备及性能表征

通过固相法制备了ZnO及Nd2O3共掺杂的Ba(Ti0.86Zr0.14)O3基(BTZ)陶瓷。经过对ZnO、Nd2O3共掺杂匹配性的研究,获得了瓷体致密性、介电性能、能源消耗量均优于使用单一掺杂剂的陶瓷。ZnO的存在能有效地促进瓷体烧结,将陶瓷的烧结温度大幅度降低至1200℃;经Nd2O3共掺杂后,瓷体的致密性趋于完善,介电常数显著提高。通过对ZnO、Nd2O3共掺杂比例的调节,二者的匹配性达到最佳状态,在低温烧结的条件下,在有效抑制晶粒异常生长的同时,得到了介电常数大幅度提高的Y5V陶瓷。