纳米钛酸钡陶瓷的特殊烧结方法和新颖特性的研究进展

对近年来有关纳米钛酸钡陶瓷最新的烧结方法、新颖性质进行了综合评述和讨论。当晶粒尺寸减小到纳米尺度时，钛酸钡陶瓷的晶体结构在不同的温度下出现了不同的多相共存。这可以用纳米钛酸钡陶瓷相变产生的应力来解释。纳米钛酸钡陶瓷的铁电性能表现出新颖的特性。它的介电常数先随晶粒尺寸的减小而降低，但当晶粒尺寸降低到小于50nm甚至小于10m时，介电常数表现出反常的增加，同时铁电向顺电的转变峰变为一个很宽的峰，表现出弥散相变的特征。     

纳米钛酸钡陶瓷的晶体结构

致密的平均尺寸约为30nm钛酸钡陶瓷由压力辅助烧结得到.在变温Raman光谱的基础上,用Rietveld精修方法成功地确定了纳米钛酸钡陶瓷的晶体结构.在室温下,在30nm钛酸钡陶瓷中观测到四方相和正交相的多相共存.这种现象可以用相变产生的内应力来解释.     

高压烧结纳米钛酸钡陶瓷的结构和铁电性

在压力为6GPa和温度为1000℃的条件下烧结得到了钛酸钡(BaTiO3)陶瓷,其晶体的平均尺寸约为30nm,相对密度大于96%.在-190～200℃,用Raman光谱确定晶体的结构,用介电转变峰表征晶体的铁电性.结果表明:随温度升高,在30nm BaTiO3陶瓷中,发生从三方相→正交相→四方相→三方相的连续相变;在室温,晶体的正交相和四方相共存.当频率为1kHz时,在120℃附近有1个宽的介电转变峰,介电常数为1920.铁电性分析表明:高压烧结得到的BaTiO3陶瓷的铁电性消失的临界尺寸小于30nm.     

La0.67Sr0.33-xAgxMnO3的室温磁电阻效应

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了名义组分为La0.67Sr0.33-xAgrMnO3(x=0.15、0．20)的多晶样品,发现用Ag部分替代Sr后样品的室温磁电阻比替代前明显增大。在1．8T下,La0．67Sr0.18Ag0.15MnO3样品的磁电阻在330K出现峰值,其峰值为35％;对于La0．67Sr0.13Ag0.2 MnO3样品,磁电阻峰值为26％．且峰的宽度较大,在290～315K之间的磁电阻随着温度变化不大．因此显著提高了室温时样品的磁电阻和磁电阻的温度稳定性,另外．还提高了样品的磁场灵敏度。这对磁电阻的应用有很大意义。     

高压烧结的BaTiO3陶瓷的介电性能

用两种高压法烧结得到致密的细晶BaTiO3陶瓷。由压力辅助烧结得到的陶瓷晶粒没有过分长大,晶粒尺寸保持在纳米尺度内;用高压成型常压烧结法得到的陶瓷晶粒明显长大。当BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸从400 nm减小到50 nm时,相应的介电常数从3 000减小到1 900。介电常数的减小可由晶粒尺寸的减小而导致四方度的降低和非铁电低介电常数的晶界层解释。且铁电-顺电转变由一个尖锐峰变成一个宽的区域,宽的转变区域表现出扩散相变的特征。     

超高压辅助烧结纳米陶瓷

10nm钛酸钡粉用两种方法烧结得到致密的钛酸钡陶瓷。在6GPa的超高压辅助条件下烧结得到的钛酸钡陶瓷的晶粒大小约为30nm；在常规的无压条件下烧结得到的钛酸钡陶瓷的晶粒大小约为1200nm。研究表明，由于超高压能够压碎纳米粉体中的团聚体、增加烧结的驱动力、降低戍核的势垒而使戍核速率增加和由于扩散能力的降低而使生长速率减小，所以超高压烧结能在较低的温度和较短的时间内得到致密的纳米钛酸钡陶瓷。     

Sr2CuO3+x无公度调制结构的高分辨电子显微学研究

锶铜氧超导化合物Sr2CuO3+x有无公度调制结构,Zhang H等人把它当作52a×52a的超结构,对高分辨电子显微像作了平均处理,建立了公度调制近似下的结构模型。本文用高分辨电子显微像解卷处理方法研究了Sr2CuO3+x的无公度调制结构。图1a、b分别为Sr2CuO3+x[001]和[010]电子衍射花样,强衍射斑为主衍射,每个主衍射的周围有卫星衍射,呈二维分布,反映出二维无公度调制结构。根据主衍射测得基本结构属四方晶系,空间群I/4mmm,晶胞参数a0=3·79和c0=12·45。两个调制波矢分别为q1≈0·1966a*+0·1924b*,q2≈-0·1962a*+0·1898b*,调制波矢的方向略…     

高密度纳米钛酸钡素坯的制备和对烧结的影响

10nm钛酸钡粉在7MPa的压力下预成型后再在0．5～6GPa的压力下冷等静压。素坯的相对密度从0.5GPa的49.6%增加到6GPa时的69.2%。素坯在6GPa的压力下冷等静压后在烧结温度为1000℃,保温时间为2h的条件下常压烧结得到的钛酸钡陶瓷的晶粒尺寸约为400nm,相对密度大于99％。没有经过高压的相同的素坯在1150℃,保温时间为2h后得到的钛酸钡陶瓷的晶粒大小约为1200nm。实验结果表明：超高压成型能显著增加素坯的密度;高密度的素坯能降低陶瓷的烧结温度。