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.     

铌钴共掺杂钛酸钡陶瓷的介电温度稳定性的研究

采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、原子力显微镜(AFM)以及介电温谱(DTC)研究BaTiO3-xNb2O5-0.005Co2O3(x=0.02,0.04,0.08)系统中Nb含量变化对陶瓷的结构及介电温度稳定性的影响.结果表明:增加Nb含量将增强介电陶瓷的温度稳定性,但介电常数降低.Nb含量在4%以上时NC陶瓷满足X7R介电指标.     

溶胶-凝胶法制备纳米钛酸钡

以溶胶-凝胶法制备纳米钛酸钡粉体,利用价廉的重晶石为主要原料制备钡源,有效地克服了传统方法因采用有机钡盐或有机钛而导致的生产成本过高的缺点:研究结果表明,该方法可制备出高纯钛酸钡粉体,制备过程中三废排放物中基本不含有害物质,并可从母液中回收质量较高的副产品硝酸铵,具有产品质量高,原料来源广泛、价格低廉、工艺环保、节能等特点.     

溶胶-凝胶法制备纳米钛酸钡

以溶胶－凝胶法制备纳米钛酸钡粉体,利用价廉的重晶石为主要原料制备钡源,有效地克服了传统方法因采用有机钡盐或有机钛而导致的生产成本过高的缺点：研究结果表明,该方法可制备出高纯钛酸钡粉体,制备过程中三废排放物中基本不含有害物质,并可从母液中回收质量较高的副产品硝酸铵,具有产品质量高,原料来源广泛、价格低廉、工艺环保、节能等特点．     

超重力共沉淀法制备纳米钛酸钡的研究

针对工业制备BaTiO₃粉体存在粒度分布不均、粒径大等难题,采用撞击流-旋转填料床(IS-RPB)反应器共沉淀法制备Sm³⁺掺杂BaTiO₃纳米颗粒。考察了超重力因子、撞击初速度、掺杂浓度等因素对纳米钛酸钡粒径和粒度分布的影响规律。结合X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、同步热分析仪(TG-DSC)以及纳米粒度分析仪对产物形貌、粒径等进行了表征分析。研究结果表明：IS-RPB反应器制备得到的BaTiO₃纳米颗粒粒径小且粒度分布均匀,高温煅烧后呈现四方相;在撞击初速度21.24 m/s、超重力因子45、掺杂浓度0.3%、煅烧温度950℃、保温时间2 h时,其粒径最小,为65 nm;陶瓷体在烧结温度1 150℃、烧结时间2 h时密度为6.4 g/cm³,有利于提高其介电性能和陶瓷的稳定性。本文提出的超重力共沉淀法制备纳米钛酸钡是一种可在工业上拓展的制备方法。     

铁微量掺杂对二钛酸钡陶瓷介电性能的影响

采用常规固相反应法,以碳酸钡、二氧化钛和三氧化二铁为原料,制备微量铁掺杂的二钛酸钡陶瓷,研究了铁掺杂含量对二钛酸钡陶瓷的相纯度、相对密度和介电性能的影响.采用X射线粉末衍射仪检测二钛酸钡陶瓷的相成分,利用精密阻抗分析仪测量其介电性能.结果表明,微量铁元素进入了二钛酸钡晶格,能够获得单相二钛酸钡陶瓷的最大铁掺杂量在0.5%～1%之间.随着铁含量的增加,铁电相变居里温度快速减小,从未掺杂时的415 ℃降至铁含量为0.02%时的376 ℃和铁含量为0.5%时的324 ℃.同时介电常数逐渐减小,介电峰不断发生宽化,但并没有导致弛豫性铁电体的出现.微量铁元素的掺杂在实验测量误差范围内对陶瓷的密度影响不大.     

温度和水的加入量对Sol-Gel法制备钛酸钡的影响

研究了Sol-Gel法制备钛酸钡粉的过程中,不同的加热温度和不同的Ti^4＋与水的摩尔比例对溶胶-凝胶的形成速率以及最终制备出来的钛酸钡粉体粒径大小的影响。并在50℃的加热温度和水-Ti^4＋摩尔比为1∶10,烧结温度为800℃的条件下,制备出了平均粒径为44.2093 nm的钛酸钡纳米粉。     

化学共沉淀法制备纳米钛酸钡的研究

采用化学共沉淀法和溶胶-凝胶法两种液相反应法制备了纳米BaTiO3;使用透射电子显微镜(TEM)与X-射线衍射(XRD)技术等手段表征了粉体粒子的形貌、粒径及粒径分布,从而将化学共沉淀法与溶胶-凝胶法进行了对比,并择优选择了化学共沉淀法制备纳米BaTiO3;重点研究了各种工艺条件对产物粒径、粒径分布、微粒形貌等物性的影响规律,探索了适宜的制备工艺条件.实验结果表明:以钛酸四丁酯(TNB)为起始原料,采用草酸共沉淀法可成功地制备纳米钛酸钡;采用适宜的起始原料配比、反应温度、反应时间、煅烧条件等反应条件,可制得平均粒径为(30～50)nm且粒径分布较均匀的钛酸钡微粒.     

大型钛酸钡基高介电陶瓷制备和绝缘电阻评价

采用固相反应的冷压陶瓷制备工艺,制备出以钛酸钡为基的双稀土掺杂大型Φ60和小型Φ10陶瓷材料BPTC．通过XRD和介电温谱测试,研究了稀土元素在钛酸钡晶格双位并入、晶体结构和介电性能．采用静电计对稀土掺杂钛酸钡基大型陶瓷材料的体电阻率进行了研究测量,侧面反应出了小型陶瓷片的高绝缘性能．     

钇离子掺杂BaTiO3基电容器陶瓷制备及性能研究

以BaCO3和TiO2为原料、Y2O3为添加剂制备了Y3＋离子掺杂BaTiO3基电容器陶瓷试样。采用XRD和SEM技术分析了试样的物相和陶瓷的显微结构,测试了Y3＋离子掺杂BaTiO3基电容器陶瓷系列试样的介电性能。结果表明,当Y3＋离子掺杂浓度为0.3mol%时,在1310℃保温时间为2h时,可制备介电常数为13965.4,介质损耗为0.110的BaTiO3基电容器陶瓷材料。     

Dispersing and Doping of BaTiO3 Powder by Adsorption

Dispersing and doping of BaTiO3 powder by adsorption method were investigated.Ultrafine BaTiO3 powders were dispersed in the aqueous with ammoniumized citrate (NH4-CA) or ammoniumized citric Ianthanum chelate (NH4-La-CA) as dispersant by ultrasonic bath. Better dispersion of BaTiO3 slurry was obtained in the aqueous with NH4-La-CA than that of NH4-CA when the mass ratio of citric acid (CA) to BaTiO3.Was less than 0.007. The pH value hardly affects the dispersion property of BaTiO3 suspension dispersed by NH4-La-CA. BaTiO3 powder could be well dispersed (median size D50=0.45 μm) and also doped with high uniformity of added components by adsorbing citric acid chelate on surface. Compared with solid mixing, better microstructure and properties of La/Mn codoped ceramics were obtained by adsorption method.     

粉末合成温度对BaTiO3基PTCR性能的影响

由固相反应法制备的BaTiO3基PTCR热敏陶瓷,研究了BaTiO3粉末合成温度对粉末粒度分布、陶瓷电性能和显微组织结构的影响.XRD分析的结果表明,在1 000 ℃/4 h下焙烧的粉末已经是纯钙钛矿结构的BaTiO3;而粒度分布分析结果反映出,当焙烧温度高于1 050 ℃时,粉末开始出现团聚现象;SEM分析发现随着粉末焙烧温度的提高,烧结后BaTiO3陶瓷的晶粒变细.电性能测试结果表明1 000 ℃时焙烧粉末所制备的陶瓷电性能最好.综合分析表明:1 000 ℃是粉末合成的最佳温度,有利于获得低室温电率阻、高升阻比的PTCR陶瓷.     

BaTiO3制备方法的探讨

目前,国内外制备纳米陶瓷材料 BaTiO3的主要方法是固相烧结法、液相合成法等,针对液相合成方法存在的问题,着重介绍了较为先进的超重力沉淀法;并分析了各种制备工艺的特点与不足.液相合成方法包括溶胶-凝胶法、水解法、水热合成法和化学沉淀法,分析比较了各种制备方法的优缺点.     

异形BaTiO3晶粒的制备与表征

为了获得片状BaTiO3陶瓷模板,在KF-NaF-BaTiO3伪三元体系中采用凝固法制备了异形BaTiO3晶粒粉体,表征了该粉体的结构和形貌.研究结果表明：不同原料配比制得的BaTiO3晶粒的大小、形态和相的纯度有显著的区别;以97.8（3KF-NaF）-2.2BaTiO3原料配比制备的粉体中BaTiO3含量高,BaTiO3晶粒形态大多呈片状,晶粒尺寸分布均匀.     

铁磁性 Mn-Zn、Ni-Zn 铁氧体与铁电性 BaTiO_3 复合材料吸收电磁波能力研究

本文研究了铁磁性Ｍｎ－Ｚｎ、Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体与铁电性ＢａＴｉＯ３复合材料在１～１０００ＭＨｚ频段内的吸波能力。结果表明：随频率升高,Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３和Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３复合材料的吸波能力逐渐增加;随Ｍｎ－Ｚｎ或Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体含量增加,这两类复合材料的吸波能力也逐渐增加;相同配比时的Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３复合材料吸波能力大于Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３。     

Ce:BaTiO_3晶体中的各向异性圆锥型散射的初步研究

在掺Ce浓度为10×10~(-6)的Ce:BaTiO_3晶体中同时观察到了两种在e光入射下的各向异性圆锥型散射,其中一种是很少见报道的分成4瓣的散射光锥.假设其中一种光锥的进一步散射产生了另一种光锥,分别用光折变三波耦合理论以及光生伏特效应理论进行了解释.两种散射光锥的张角的理论计算值与实验测量值符合得非常好,证明了用这两种理论进行解释的正确性同时也证明这两种散射可同时存在于一种晶体之中,而且它们之间还可能存在着一定的联系     

Dy在BaTiO_3中的位占据研究

应用冷压陶瓷技术制备Dy分别掺杂在BaTiO3中的Ba位、Ti位和Ba/Ti位的陶瓷.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)和电子顺磁共振(EPR)测试技术调查了Dy在BaTiO3中的位占据倾向.结果表明:Dy倾向于占据Ba位优于Ti位;无论在Ba位还是Ti位占据的名义配比下,Dy都以少量Dy3+形式不可避免地进入BaTiO3中的另一位.x=0.01时,(Ba1-xDyx)TiO3和(Ba1-xDyx)Ti1-x/4O3陶瓷出现很强的g=1.974的Ba空位缺陷信号.Ba(Ti1-xDyx)O3陶瓷在x=0.01时有第二相Ba12Dy4.67Ti8O35析出并且出现一个较弱的g=2.002的Ti空位缺陷信号.(Ba1-xDyx)(Ti1-xDyx)O3陶瓷的固溶度大于x=0.03,在825 cm-1处有较强的拉曼电荷效应.     

Sintering and dielectric properties of fine-grained BaTiO_3 ceramics

A new sintering method, spark plasma sintering (SPS), is described for the sintering of fine-grained BaTiO_3 ceramics. Dense ceramics with fine grain size of near 170 nm are obtained using SPS at low temperature of 900℃ without holding time. The dielectric measurements of various grain size specimens show that the dielectric constants decrease with the reduce of grain size, and diffuse phase transition showed in the dielectric-temperature spectra. The variation in dielectric properties with grain size is explained.