BaTiO3-La2O3-MgO陶瓷微观结构与介电性能

采用传统固相反应法对水热BaTiO3粉体进行La2O3和MgO复合掺杂改性.研究(Ba1-xLax)(Ti1.x/2Mgx/2)O3体系的烧结性能、相组成、微观结构及介电性能.研究结果表明:随着掺量x的增加,烧结温度提高,晶体结构逐渐由四方相转为立方相.当x=0.0025时,以Mg2+固溶取代Ti4+位占优势,晶格常数增加;当x≥0.2时,La3+固溶取代Ba位占优势,晶格常数下降.随着掺量的增加,晶粒尺寸减小.x=0.4时,平均晶粒尺寸约为0.33 μm,晶粒大小均匀,材料致密.随着掺量的增加,居里温度下降,居里峰展宽,电阻率提高.高掺量情况下(x≥0.2),随着掺量的增加,介电常数增加,介电常数随温度的变化率降低.BaTiO3-La2O3-MgO体系材料可以作为介电特性较为稳定、小尺寸、大容量的片式陶瓷电容器的介质材料.     

Al2O3对CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷材料介电性能和微观结构的影响

Al2O3具有优异的电性能和物理性能,将Al2O3作为CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃陶瓷材料的烧结助剂,能够起到良好的助烧作用.用X-Ray,SEM,TG-DTA和介电频谱测试等方法系统研究了Al2O3含量对CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃陶瓷材料烧结性能、介电性能和微观结构等的影响.结果表明,有适量的Al2O3添加的该体系陶瓷材料能够在低温(＜900℃)烧结.烧结体在高频下具有低介电常数和低介电损耗(ε＜5,tg＜0.0013;1MHz～1.8GHz).Al2O3含量的增加使得CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷材料的烧结温度发生变化,而对烧结体的介电性能影响不大.     

Sr掺杂对BaTiO3陶瓷结构与介电性能的影响

以BaCO3、SrCO3和TiO2为原料,通过固相烧结方法制备了Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、以及阻抗分析仪分别分析Ba1-xSrxTiO3相结构、显微组织和测量介温谱。结果表明,Sr的掺杂没有改变BaTiO3的晶体结构,Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)固溶体为完全互溶固溶体,为单一的立方相,但随着锶含量的增加,居里点逐渐降低。     

NiO／BaTiO3陶瓷复合材料制备与介电性能研究

以纳米NiO和BaTiO3粉为原料，在1100～1200℃烧结温度条件下，制备了NiO／BaTiO3陶瓷复合材料，研究了复合材料的介电性能。结果表明，随NiO加入量的增加，复合材料的介电常数和介电损耗随之降低，而且在10MHz频率附近，复合材料出现了较强的共振吸收现象。     

过量Pb对PZT压电陶瓷微观结构和介电性能的影响

在准同型相界MPB附近即Zr/Ti比为52/48时采用固相烧结法分别制备了过量Pb含量分别为0at％、5at％、10at％、15at％的PZT压电陶瓷.分别采用TG/DSC分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜和阻抗分析仪LCR分析了粉体的热分解温度;表征了PZT压电陶瓷的微结构;讨论了过量Pb对PZT陶瓷的介电性能的影响.结果表明:在Pb过量依次为0at％、5at％、10at％、15at％,1200℃烧结2h时,均得到了晶界清晰,晶粒尺寸分布均匀,具有纯钙钛矿结构的PZT压电陶瓷.同时在1KHz时,PZT靶材的介电常数随过量Pb含量的增大先增大后减小,并在x(Pb)=10at％时介电常数达到最大值298,且介电损耗为0.0984.所制备的压电陶瓷均可用在磁控溅射或脉冲激光沉积镀膜中,这为压电薄膜的制备奠定了基础.     

SiO2陶瓷复合材料高温介电性能研究

在室温至1000℃范围内,采用谐振腔法测试SiO2陶瓷复合材料介电性能随频率、温度的变化规律,根据电介质理论,并结合材料本身的成分及结构特征,讨论了SiO2陶瓷复合材料介电性能变化的物理本质.利用高温XRD分析了SiO2复合材料从室温至1500℃之间的相组成变化,推测出SiO2复合材料介电性能受相变影响的温度为1500℃.     

SrBi2Nb2O9铁电陶瓷的微观结构与性能研究

采用固相反应法合成了SrBi2Nb2O9,SrBi2.2Nb2O9,SrBi2.4Nb2O9,SrBi2.6Nb2O9(简称SBN系列)粉体,并用无压烧结方法制备出铁电陶瓷.通过扫描和透射电镜分析研究了材料的微观结构,利用阻抗分析仪测试了材料的介电性能和铁电性能,同时分析了不同配比对其组织性能的影响.研究发现,Bi含量不同,制备的陶瓷均为铋系层状类钙钛矿化合物,陶瓷的致密度约为95%.微观组织结构分析表明,晶粒形态均为层片状.SrBi2Nb2O9陶瓷的介电常数、介电损耗和剩余极化值分别为116μC/cm2,0.012μC/cm2,0.47μC/cm2.     

预烧温度对BaTiO3基X7R陶瓷相结构和介电性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺制备了符合X7R指标的BaTiO3陶瓷系统,研究了预烧过程对该系统结构和介电性能的影响.XRD和SEM分析表明,对BaTiO3粉料的预烧增大了晶粒尺寸并增加了c/a比,预烧过程通过增加c/a比提高了铁电性,极大地提升了介电常数,但是由于电畴重定向的驰豫机制也导致了损耗角的少量增加.没有经过预烧的BaTiO3陶瓷(1240℃烧结),其相结构近似立方相(c/a=1.0005),而把BaTiO3粉料经过预烧(1200℃),同样烧结条件(1240℃)的BaTiO3陶瓷相结构为四方相c/a=1.0030.BaTio3系统在1200℃预烧和1240℃烧结得到的样品具有满足X7R指标的优良介电性能,其介电性能为εr≥4500,⊿εr/εr≤±15%(-55～125℃),tanδ≤0.012(25℃).     

低温烧结ZnO-TiO2陶瓷的结构与微波介电性能

研究了CuO-V2O5-Bi2O3(CVB)低熔化合物对ZnO-TiO2二元体系相关系和介电性能的影响规律.发现少量CVB添加剂可有效降低ZnO-TiO2陶瓷的烧结温度;烧结温度对相稳定性和介电性能影响显著,当CVB的添加量为2%(质量分数)时,可使烧结温度降至850℃,并具有优异的微波介电性能,其ε=30.5,Q×f32 000GHz,τf=10×10-6/℃;增加CVB的加入量对介电常数影响不大,但使Q×f值显著降低,而进一步提高烧结温度则会使介电常数和谐振频率温度系数显著提高,而品质因数下降.     

烧成气氛对Bi_(2.9)Pr_(0.9)Ti_3O_(12)陶瓷微观结构及电性能的影响

采用高温固相法,分别在空气、氧气和碳还原气氛中制备了Bi_2.9Pr_0.9Ti_3O_(12)材料.用X射线衍射仪、拉曼光谱仪分析样品物相结构,扫描电子显微镜表征微观形貌,阻抗分析仪和铁电性能测量仪测试电性能.结果表明:氧气气氛中样品晶粒尺寸相对较大,介电常数和剩余极化值较高;还原气氛中样品晶粒呈柱状,电性能差.氧气氛围可以促进晶粒生长,有助于改善Bi_2.9Pr_0.9Ti_3O_(12)材料的电性能.     

Y2O3-MgO纳米复相红外透明陶瓷制备及其性能研究

以商用Y2O3、MgO纳米粉体为原料,通过球磨混合方法制备了不同Y2O3/MgO配比的Y2O3-MgO纳米复合粉体,使用X射线衍射、扫描电镜、能量色散谱等表征手段对制备粉体的晶体结构、形貌、成分以及均匀性进行了表征。然后采用热压烧结方法制备Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷,使用红外光谱仪、维氏硬度计等测试设备对复相透明陶瓷的光学和力学性能进行了分析。重点研究了粉体配比、热压温度、保温和保压时间等关键制备参数对Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷晶粒尺度、致密化程度、光学及力学性能的影响。并通过调控粉体制备工艺和热压烧结工艺,制备出了红外透过率达到~80%的Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷。同时在Y2O3:Mg0=1:1时,该复相陶瓷的硬度达到了12.3 GPa。     

Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的研究

采用粉末冶金方法制备了新型银-稀土氧化物触头材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3。利用扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS），对Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的显微组织进行了分析，并对其进行了通断能力、温升及侵蚀量的实验。新型材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3通过了通断能力实验，与Ag／CdO相比平均温升相近，但侵蚀量仅约为Ag／CdO的2／3。由实验结果可知，此材料具有较好的物理、机械、电气性能及较低的成本，具有很好的应用前景和经济效益，有望成为一种可替代Ag／CdO的无毒新型触头材料。     

La-Nb共掺杂BaTiO3陶瓷显微结构研究

采用传统固相反应法对水热BaTiO3粉体进行La2O3和Nb2O5双施主复合掺杂，研究（Bal-xLa2x/3）（Til-xNb4x/5）O3陶瓷显微结构特征。结果表明：随着X的增大，晶体结构逐渐由四方相转为立方相。当x≤0．03时，La^3＋、Nb^5＋固溶进入BaTiO3晶格形成单一的钙钛矿相；当x=0．05时，出现Ba6Til7O40富钛第二相；当x≥0．2时，出现Ba-Ti-La-Nb固溶组分的第二相，说明旆主掺杂固溶极限x〈0．2。当x=0．001时，瓷体具有半导化特征，晶粒尺寸为8～10μm；当x≥0．004时，瓷体开始呈现绝缘性，旆主离子表现出明显的抑制晶粒生长作用，随着X增加，晶粒尺寸由10μm（x=0．004）下降至0．5μm（x=0．3）。TEM和EDS分析表明，La^3＋、Nb^5＋双旆主复合掺杂，La^3＋提高了Nb^5＋的扩散固溶能力，相互协同作用使掺杂离子在BaTiO3中分布更均匀。     

多种氧化物改性对BaTiO3介电性能的影响

采用共沉淀BaTiO3为基,适量掺杂Nd2O3稀土氧化物及MgO与ZnO添加剂,获得具有X7R温度特性的低频高压MLC瓷料系统,BaTiO3基瓷的平均晶粒尺寸小于0.8μm,居里点弥散成为居里区.其介电性能为介电系数ε≥3000;容量变化率△C/C≤±15%;介电损耗tgδ≤120×10-4;体积电阻率ρv≥1012Ω·cm;击穿场强Eb≥15 kV/mm.     

BaO-Nd2O3-TiO2系电容器陶瓷介电性能研究

通过正交实验法，选用Bi2O3和Pb3O4为添加剂，采用电子陶瓷的生产工艺，对BaO-Nd2O3-TiO2（简称BND系统进行了改性研究，研究结果表明：BaO：Nd2O3：TiO2的摩尔比为1：1：4，添加物Bi2O3和Pb3O4的加入量与BaO的摩尔比分别为0．17：0．04时的介电常数最高ε=103．11，介质损耗tanδ=4×10^-4，同时还讨论了不同成分比，添加剂加入量以及工艺因素对电容器介电性能的影响。     

Fe含量对燃烧合成TiB2-Al2O3复相陶瓷组织与性能的影响

利用燃烧合成及机械加压法制备出TiB2-Al2O3复相陶瓷，研究了金属粘结相Fe对合成产物组织和性能的影响。结果表明，Fe的加入虽没有影响TiB2-Al2O3复相陶瓷的微观形貌，但明显提高了其致密度，当其含量为10％时，合成产物的致密度最高为98．4％；随着Fe含量的增加，TiB2-Al2O3复相陶瓷的硬度稍有下降。     

富镧CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣含铝压块自还原的行为研究

研究了二元碱度和La2O3含量对富镧CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣含铝压块自还原行为的影响。将实验渣粉末和金属铝粉混匀后,压制成Φ15mm的圆柱状块体,在中频感应炉中进行了富镧渣含铝压块自还原实验。在线取铁水试样,并通过王水溶解,另外,通过非水电解法分离铁基体与基体中的非金属第二相,用王水消解非金属第二相,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了还原入纯铁试样中的稀土镧总量和非金属第二相中的稀土镧含量,利用镧总量减去非金属第二相中的镧含量得到稀土镧在铁水中的合金化量。根据熔渣分子-离子共存理论建立熔渣活度模型,计算了1600℃时不同成分熔渣中La2O3的活度。结果表明,随着渣的二元碱度从1.05增加至3,熔渣中La2O3的活度有所下降,压块中的稀土镧往铁水中的还原并合金化的量从1.75ppm下降至0.38ppm,回收率从13.72%下降至2.93%;随着渣中La2O3含量从0.15%增加至1%,熔渣中La2O3的活度随之增加,压块中的稀土镧往铁水中的还原并合金化的量从1.75ppm增加至5.74ppm,回收率从13.72%下降至6.68%。     

Al2O3纤维对Al2O3基陶瓷型芯材料性能的影响

采用常压烧结制备Al2O3基陶瓷型芯材料，通过XRD，SEM分析表征了材料的成分和内部结构。测量了Al2O3基陶瓷型芯气孔率、抗蠕变性能、80℃饱和NaOH溶液中侵蚀性能，并讨论了材料性能随Al2O3纤维含量变化的原因。