MnO_2掺杂量对BaCo_(0.05)Co_(0.1)Bi_(0.85)O_3厚膜NTCR电性能影响

以新型BaCo0.05Co0.1Bi0.85O3材料为基体,掺杂不同摩尔分数x(MnO2),在840℃下烧结4h制备了NTC厚膜电阻。借助XRD、SEM和直流阻温特性测试仪,研究x(MnO2)对电阻相组成、微结构及电性能的影响。结果表明:所得的NTC厚膜热敏电阻主要物相为具有钙钛矿结构的BaCo0.05Co0.1Bi0.85O3,且表面致密。当x(MnO2)超过5%时,有新相BaMnO3开始沿晶界析出,获得小尺寸晶粒;厚膜电阻的室温电阻率ρ25及B25/85值随x(MnO2)增加而升高;当x(MnO2)为10%时,ρ25从初始的13.5?·mm升高为810.0?·mm,B25/85值从600K升高到2049K。     

BaBiO_3/SrFe_(0.9)Sn_(0.1)O_(3–δ)厚膜NTCR的电性能研究

以SrFe0.9Sn0.1O3–δ为电阻相,BaBiO3为烧结助剂,在氧化铝基板上涂刷成膜,并采用固相法制备了NTC厚膜热敏电阻(NTCR)。借助XRD、SEM、阻温特性测试仪,研究了添加不同量BaBiO3样品的相组成、微观结构以及电性能。结果表明:所得NTC厚膜电阻呈明显的NTC热敏特性,且主要组成物相为钙钛矿结构的SrFe0.9Sn0.1O3–δ;厚膜表面颗粒均匀细小,尺寸在2~3μm范围内;随着BaBiO3含量的增加,其室温电阻R25从初始的4 000 k?降至372 k?,对应的B25/85值从4 378 K逐渐降低为3 113 K。     

BaBiO3/SrFe0.9Sn0.1O3-δ厚膜NTCR的电性能研究

以SrFe0.9Sn0.1O3-δ为电阻相,BaBiO3为烧结助剂,在氧化铝基板上涂刷成膜,并采用固相法制备了NTC厚膜热敏电阻(NTCR).借助XRD、SEM、阻温特性测试仪,研究了添加不同量BaBiO3样品的相组成、微观结构以及电性能.结果表明:所得NTC厚膜电阻呈明显的NTC热敏特性,且主要组成物相为钙钛矿结构的SrFe0.9Sn0.1O3-δ;厚膜表面颗粒均匀细小,尺寸在2～3μm范围内:随着BaBiO3含量的增加,其室温电阻R25从初始的4 000kΩ降至372 kΩ,对应的B25/85值从4 378 K逐渐降低为3 113 K.     

CuO掺杂BFS基厚膜热敏电阻的研制

以固相法制备的BaFe1–xSnxO3(BFS)材料为功能相、BaBiO3为粘结相、CuO为掺杂剂,制备了新型BFS基厚膜热敏电阻浆料,并用此浆料制备了BFS基厚膜热敏电阻。借助SEM和ρ-t特性测试仪,研究了CuO掺杂量对所制电阻显微结构及电性能的影响。结果表明:随着CuO掺杂量的增加,BFS基厚膜热敏电阻的方阻逐渐降低,其B25/85值则先缓慢上升,接着迅速降低,而后又逐渐增加。当CuO质量分数为14%时,所得电阻样品性能较好且具有明显的NTC特性,其方阻、B25/85值及电阻温度系数αR分别为:2.8×105?·□–1,3285K和3.69×10–2℃–1。     

微型笔直写技术制备厚膜温度传感器阵列研究

利用微型笔直写技术,在Al2O3陶瓷基板上制备了4×4厚膜PTC热敏电阻温度传感器阵列。研究了驱动气压、笔嘴直径以及直写速度等对厚膜PTC热敏电阻线宽的影响,分析了微型笔直写PTC热敏电阻温度传感器的形成机理。目前微型笔在Al2O3陶瓷基板上直写的厚膜PTC热敏电阻线宽为130~400μm。高温烧结后其电阻温度系数αR为1620×10–6/℃,在25~95℃之间电阻阻值随温度的变化具有良好的线性。     

烧结过程中毛细作用对钌基厚膜应变电阻的影响

通过应用毛细作用的基本公式得到钌基厚膜应变电阻烧结阶段的模型。用Bi2O3和RuO2合成Bi2Ru2O7并进行试验,发现方阻随烧结时间和导电相粒径的增大而增大。用该模型解释了该现象,同时解释了导电相不同的体系,应尽导电相含量一样,但方阻不同,以及方阻随玻璃粘度增大而减小。     

PbO和Bi_2O_3-Li_2CO_3助烧剂对Pb(Zr_(0.9)Ti_(0.1))O_3厚膜热释电性能的影响

采用丝网印刷工艺制备了Pb(Zr0.9T0.1)O3(PZT)厚膜,研究了过量PbO和Bi2O3-Li2CO3共同助烧对PZT厚膜低温烧结特性、微观结构、相构成以及介电和热释电性能的影响。结果表明:随着过量PbO及Bi2O3-Li2CO3添加量的增加,PZT厚膜的烧结温度和晶粒尺寸均逐渐降低。当PbO过量6.4%(质量分数)、Bi2O3-Li2CO3添加量为5.4%(质量分数)时,PZT厚膜可在900℃低温下致密成瓷,且其热释电系数和探测率优值均得到大幅提高;所得样品在30℃时的热释电系数为10.6×10–8C.cm–2.K–1,探测率优值为8.2×10–5Pa–1/2。     

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。     

Nb掺杂量对SrBiFeO基陶瓷NTC特性的影响

采用传统固相法,按化学式Sr0.65Bi1-xFe0.35NbxO3(x=0.01,0.02,0.05,0.10和0.20)制备了具有NTC特性的Nb掺杂SrBiFeO基陶瓷试样。研究了Nb掺杂量对其NTC特性的影响。结果表明:试样的ρ25和B25/85值随着Nb含量的增加都呈现增加趋势;在25~200℃的测试温区内,其电阻率–温度特性呈现近似的线性关系;当x为0.05时,线性关系较好,其中ρ25的值约为6700?·cm,B25/85值约为3540K。     

SrBiFeO基NTC陶瓷的制备及其电性能研究

以Bi2O3、Fe2O3和SrCO3为主要原料,采用传统固相法制备出具有NTC特性的SrBiFeO(SBF)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:试样由BiFeO3、SrFeO3-x和三方晶系的Sr2.25Bi6.75O12.38相组成,试样的室温电阻率ρ25随Fe2O3掺杂量的增加呈现先减小后增大的趋势,而B25/85值却呈现单调递增趋势,陶瓷试样SBF30即:n(Bi2O3):n(SrCO3):n(Fe2O3)=50:70:15时具有较好的NTC特性,ρ25为1.192×103Ω.cm,B25/85值为3 604 K。     

ZnNb_2O_6-TiO_2微波介质陶瓷及其在电容器中的应用

采用固相法在880～975℃下烧结制备了添加w(CuO)为2.00%,w(B2O3)为3.00%及w(SnO2)为0.15%的ZnNb2O6-1.75TiO2基复合微波介质陶瓷。研究了该陶瓷的低温烧结机理、微波介电性能及其在多层片式陶瓷电容器中的应用。结果显示:随着烧结温度的提高,物相由Zn2TiO4,Zn0.17Nb0.33Ti0.5O2,ZnNb2O6向ZnTiNb2O8转变,εr和τf减小,Q·f升高。但当t≥975℃时,出现过烧现象,晶体缺陷增多恶化了材料的Q·f。在950℃烧结4h时,得到最好的介电性能:εr=36.7,τf=–22.6×10–6/℃,Q·f=18172.2GHz。且在此温度下制备的多层片式陶瓷电容与内电极Ag90Pd10的兼容性良好,Res为0.3426Ω,tanδ为9×10–5,可靠性良好。     

掺杂B_2O_3对(Zn,Mg)TiO_3固溶体结构和性能的影响

研究了B_2O_3对(Zn_(0.65)Mg_(0.35))TiO_3固溶体的烧结温度、晶相结构和介电性能的影响.结果表明,B_2O_3明显降低烧结温度,并与ZnO形成新的晶相Zn_3B_2O_6或ZnB_4O_7,随着B_2O_3的增加,介电常数(ε_r)逐渐减小,频率温度系数(τ_f)从正值向负值方向变化.当w(B_2O_3)=6%时,烧结温度为890 ℃;ε_r=15.3,TEM谐振器的品质因数QTEM=255,τ_f=-86×10-6·℃-1.调节w(B_2O_3)=4%～6%,能得到τ_f=0的组成.该文首次采用了介质同轴谐振器的品质因数Q值和来评价材料的介电特性,对材料的实际应用具有重要的指导作用.     

Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)系微波介电陶瓷的研究

研究了Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x=0～1)陶瓷微波性能,并对其微观机理和晶体结构进行分析.随Bi_2O_3含量的增加,系统介电常数(ε)迅速增大,品质因数与频率的乘积(Q·f)逐渐减小.掺入Bi_2O_3后,系统中出现具有高ε的Bi_4Ti_3O_(12)晶相,并形成了类填满型钨青铜结构,阳离子极化增强,因此ε随Bi_2O_3含量的增加而增大.实验表明,当y=0.25～0.3时,Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x =0～1) 陶瓷具有优良的微波介电性能,其主要工艺条件和性能参数为烧结温度1 200 ℃保温4 h,ε≈102～107,Q·f≈20 000～22 000 GHz(1 GHz测量), 容量温度系数|αc|<10×10~(-6)/℃.     

BNT陶瓷低温烧成与性能

采用复合添加BaCuO_2-CuO(以下简称BCC)、ZnO-B_2O_3-SiO_2(以下简称ZBS)等烧结助剂的方法,研究了Ba_4(Nd_(0.85)Bi_(0.15))_(28/3)Ti_(18)O_(54)陶瓷(以下简称BNT)低温烧结的烧结特性和微波介电性能。结果表明:复合添加(均为质量分数)2.5％BaCuO_2-CuO和5％ZnO-B_2O_3-SiO_2后可以在1050℃烧结成致密瓷,气孔率为5.73％,在5.6 GHz,相对个电常数ε_r为64.25,Q·f值为2026 GHz,频率温度系数τ_f为+26.4×10~(-6)℃~(-1),可望实现与Cu电极浆料低温共烧。     

低介低损耗CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃性能研究

采用高温熔融–水淬法制备了CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。通过烧结点实验仪、梯温炉、DTA、XRD对其烧结性能、析晶性能、致密性及介电性能进行了研究。结果表明:可应用于LTCC基板材料的微晶玻璃组成为:x(SiO2)为18.0%、x(CaO)为36.8%、x(B2O3)为45.2%;该微晶玻璃在723℃附近开始软化,771℃析出硼钙石晶体;经850℃烧结1h后得到的微晶玻璃样品具有良好的介电性能(1MHz):εr为4.67,tanδ为0.71×10–3。     

Cr_2O_3掺杂TiO_2纳米粉体的制备及气敏性能研究

以钛酸四丁酯、硝酸铬为原料,采用sol-gel法制备了w(Cr2O3)为0~30%的Cr2O3-TiO2纳米粉体。利用XRD、TEM等测试手段分析了粉体的微观结构,采用静态配气法测试了由所制粉体制成的气敏元件对乙醇、CO、NO2等气体的气敏性能。结果表明:用该法得到的粉体材料颗粒粒径小,且均匀;工作电压为4.0 V时,由w(Cr2O3)为20%的粉体在800℃烧结制得的气敏元件对体积分数为30×10–6的乙醇的灵敏度最高可达282,且具有较好的响应–恢复特性,响应时间和恢复时间分别是10 s和24 s。     

Ca_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)TiO_3微波介质陶瓷低温烧结研究

采用固相反应法,以Ca0.3(Li0.5Sm0.5)0.7TiO3(CLST—0.7)陶瓷为基料,掺杂质量分数为10%的CaO-B2O3-SiO2(CBS)氧化物和2%～6%的Li2O-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3(LBSCA)玻璃料为复合烧结助剂,研究了LBSCA掺杂量对CLST—0.7陶瓷的低温烧结行为及微波介电性能的影响。结果表明,复合烧结助剂掺杂促使CLST—0.7陶瓷烧结温度降低了200～300℃,并保持良好的微波介电性能。掺杂质量分数10%CBS和4%LBSCA的CLST—0.7陶瓷经950℃烧结5h后,其εr=71.84,Q·f=1967GHz,τf=41.7×10–6/℃。     

Li-Zr替代对β-BZN陶瓷介电性能的研究

采用固相反应制备(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷,研究了Li~+替代Bi~(3+)对(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷样品相结构和介电性能的影响.结果表明,当替代量x≤0.1(摩尔分数)时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,介电损耗出现明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型解释了这一现象.随着Li替代量的增加,介电弛豫峰值温度向高温方向移动,与x(Li)=0.025、0.05、0.075和0.1时相对应的介电损耗峰值温度为47 ℃、112 ℃、115 ℃、120 ℃.介电弛豫峰不对称性符合A.K.Jonscher的普适弛豫定律.     

NTC热敏陶瓷用Mn_(0.43)Ni_(0.9)CuFe_(0.67)O_4的Pechini法合成及性能研究

采用Pechini法,成功制备了Mn0.43Ni0.9CuFe0.67O4纳米粉体。聚合前驱体在400~700℃下煅烧,采用热重-差热分析(TG-DTA)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、粒度分布和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征。煅烧后,在900~1200℃烧结,测试了烧结陶瓷的电学性能参数:电阻率ρ和材料常数B。结果表明,粉体的分解温度为300℃,由无定形相开始结晶;晶体结构不同于传统NTC材料的单一尖晶体结构,而是尖晶石相和单斜CuO相组成的固溶体;单斜CuO相对陶瓷的电学性能有较大影响。烧结性质表明,最佳烧结温度为1100℃,致密度为96%,2ρ5℃为600Ω.cm,材料常数B25℃/50℃为2000。