sol-gel法制备六方相ZnTiO3粉体的研究

首次采用溶胶-凝胶工艺得到了纯六方相ZnTiO3粉体。以Zn(NO3)2·6H2O和Ti(OC4H9)4为原料,通过溶胶-凝胶法制备了纯六方相ZnTiO3粉体。采用DSC-TG,XRD,FT-IR和Raman等现代测试分析手段,对凝胶粉体的热分解和相转变过程进行了研究。实验结果表明,800℃煅烧处理凝胶粉末可获得纯六方钛铁矿相ZnTiO3粉体;但是,这种六方相ZnTiO3的高温稳定性较差,当煅烧温度超过900℃时,六方相ZnTiO3分解为立方结构Zn2TiO4和金红石TiO2。     

钛酸锌镁陶瓷六方钛铁矿相热稳定性研究

通过XRD,DTA,光学显微技术系统研究了(Zn1-xMgx)TiO3(x=0.1～0.4)(缩写为ZTM)陶瓷六方钛铁矿结构的热稳定性和相分解反应.实验发现,MgO可在宽广烧结温度范围内稳定钛铁矿六方相.但超过合适的烧结温度,x＜0.2时,六方相(Zn,Mg)TiO3就会分解为(Zn,Mg)2TiO4和金红石;x＞0.2时,六方相(Zn,Mg)TiO3分解为(Zn,Mg)2TiO4和(Zn,Mg)2Ti3O8,这将会引起瓷体的微破裂和致密度的下降.     

Eu掺杂ZnO薄膜与Si(100)衬底间扩散过程分析

利用雾化热解工艺,在Si(100)衬底上制备了Eu掺杂的ZnO薄膜,通过N2的作用,将前驱体溶液输送到衬底表面,同时为实现ZnO的晶化,衬底温度保持在350℃.通过RBS分析了薄膜和衬底之间的原子分布,结果显示了ZnO薄膜与Si衬底之间存在过渡层.对RBS数据的分析表明该过渡层的形成是由于Si向ZnO层中的扩散,表明Si向氧化物中的扩散是不能忽略的,即使在350℃的低温下.同时,作者利用Fick扩散方程对Si向Eu3 掺杂ZnO薄膜的扩散行为进行了分析,结果表明掺杂离子Eu3 具有阻止Si扩散的能力,其原因可能与Eu3 离子在晶界上的偏析有关.     

表面活性修饰沉淀法制备纳米铌钪酸铅

采用一种表面活性修饰沉淀法,成功地在700℃的低温下合成钙钛矿相Pb(Sc1/2Nb1/2)O3(PSN)纳米粉体。通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等现代测试手段对纳米粉体进行表征。结果表明,PSN纳米粉体的晶粒尺寸在80nm左右。分析认为,纳米粉体的获得是由其前驱体的高分散性决定的,其原因在于四甲基氢氧化铵(TMAH)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的复合作用。对纳米PSN粉体的形成机制进行了详细讨论。本实验提出的表面修饰沉淀法为合成含铌钙钛矿多元化合物提供了一种新的低成本路径。     

0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3（1-x）(Ni51.5Mn25Ga23.5)x固溶体系磁电性能研究

采用传统的固相烧结法合成了0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3(1-x)(Ni51.5Mn25Ga23.5)x复合体系陶瓷。XRD结果表明,随着Ni51.5Mn25Ga23.5(NMG)掺入,Ni51.5Mn25Ga23.5先溶于0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3中,后NMG量超过5%不溶于复合体系中,使得0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3的峰位向右偏移;铁电性能测试结果表明,0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3(1-x)(Ni51.5Mn25Ga23.5)x复合体系陶瓷随着Ni51.5Mn25Ga23.5的掺入量的增加矫顽场E先降低后增加,剩余极化强度Pr逐渐降低,这与XRD的测试结果相一致;磁性测试结果表明,0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3(1-x)(Ni51.5Mn25Ga23.5)x随着Ni51.5Mn25Ga23.5掺入量的增加,以独立相析出在复合体系中,剩余磁化强度Mr逐渐增大。     

4种石英玻璃的交流电学阻抗行为的比较

分析了4种不同工艺制备的石英玻璃在紫外区和红外区的光谱特征,测量了不同温度下石英玻璃的交流电学阻抗响应。结果表明,4种石英玻璃的体电阻和弛豫时间与温度的关系均符合Arrhenius方程,表明其电导具有热激活特征。同时,不同温度时复平面阻抗曲线及其介电模量频谱曲线,均反映这些石英玻璃各自呈现单一导电机制,但其激活能差别明显:电熔石英玻璃样品SG1和SG2的电导激活能分别为1.002和1.384 e V,合成石英玻璃样品SG3和SG4的电导激活能分别为1.458和0.520 e V。激活能的数值不仅与石英玻璃的导电类型相关,也与石英玻璃中金属杂质含量、氧缺陷浓度及羟基含量密切相关。     

烧结温度对CuAlO_2陶瓷电性能的影响

为了提高CuAlO_2陶瓷的电导率,满足其在热电器件使用中的要求,以Cu_2O、Al_2O_3为原料,铝硅酸盐玻璃为添加剂,采用两步固相烧结法制备了CuAlO_2(CAO)陶瓷,研究烧结温度对CAO陶瓷电导率的影响.实验发现:随着烧结温度的上升,CAO陶瓷的密度、晶粒尺寸和电导率逐渐增大.烧结温度为1 175℃时,CAO陶瓷的表观密度和相对密度达到最大值,分别为4. 408 g/cm3和95. 8%.当烧结温度达1 200℃时,CAO陶瓷晶粒生长发育完整,呈现多边形结构,且其电导率达到最大(2. 42 S/m),比1 050℃的样品高了近10倍.阻抗谱分析表明,烧结温度对CAO陶瓷电导率的改善主要来自于晶粒阻抗的贡献.     

Mn和Co掺杂对BNT-BKT-BT无铅压电陶瓷微观结构和介电性能的影响

采用传统固相法制备了Mn,Co单掺杂以及共掺杂的0.85BNT-0.10BKT-0.05BT(BNKBT)无铅压电陶瓷,并利用XRD,SEM等测试分析技术系统研究了Mn,Co单掺杂以及共掺杂对该无铅陶瓷体系相结构,微观形貌和介电性能以及铁电性能的影响.实验结果表明:Mn,Co单掺杂以及共掺杂引起钙钛矿晶格的畸变,但并不造成第二相的形成.SEM观察显示,Mn和Co元素的引入均促进了陶瓷晶粒的生长,提高了陶瓷致密度.此外,通过电学性能测试发现,Mn,Co单掺杂以及两者共掺杂均提高了陶瓷材料的介电常数εr,降低了介质损耗tanδ及矫顽场Ec；尤其是Mn/Co共掺杂的陶瓷样品一定程度提高了铁电-反铁电相变所对应的温度,即退极化温度Td,表现出了较Mn和Co两元素单一掺杂样品更优越的弛豫特性.     

新型溶胶-凝胶法制备铌酸锂钠钾纳米粉体

用络合法将Nb2O5 转化成可溶性的铌盐来代替价格昂贵的乙醇铌作为铌源,采用溶胶-凝胶法,合成了纳米 (Li0.06Na0.47K0.47)NbO3超细粉体.通过XRD、Raman和TEM等技术手段对 (Li0.06Na0.47K0.47)NbO3纳米粉体的相结构和微观形貌进行了表征.结果表明,干凝胶在500 ℃煅烧5 h可制得平均晶粒尺寸为20 nm,纯四方相结构的(Li0.06Na0.47K0.47)NbO3纳米粉体,该合成温度比传统固相法降低了350 ℃以上.     

溅射气压对Ba2-xTiSi2+yO8铁电薄膜微观结构的影响

采用磁控溅射技术制备出Ba2-xTiSi2 yO8薄膜，研究了溅射工作气压对薄膜结构的影响。实验发现，随气压降低，Ba含量增加、Si含量下降，薄膜趋向于Ba2TiSi2O8结构。此外，降低工作气压还有助于提高薄膜的结晶度及取向度；这一现象与溅射过程中溅射粒子平均自由程的变化密切相关：工作气压降低，使Ba离子平均自由程提高，到达衬底表面Ba原子数量增加、能量上升，抑制了Ba缺失现象，提高了薄膜质量。