Y~(3+),Mn~(2+)掺杂BaTiO_3陶瓷晶界特性研究

PTC陶瓷的晶界特性对材料的电性能有重要影响,通过对Y,Mn掺杂钛酸钡陶瓷的电性能与晶界形态及元素分布关系的研究发现,施主掺杂量和Ca元素的掺杂量对晶粒的发育有一定影响;晶界对PTC性能有重大影响,杂乱的晶界不利于PTC效应,洁净的发育良好的窄晶界有利于PTC效应;能谱分析发现,陶瓷中不同部位的元素分布存在一定的规律.     

PTC热敏陶瓷及其应用

PTC热敏陶瓷是一种新型半导体热敏陶瓷。其配方以钛酸钡为主,加入微量的施主掺杂元素,经过混合烧结后,成为具有一定导电能力的半导体陶瓷,再添加少量增强性能的辅助元素,通过二次合理的烧结反应,最后生成PTC热敏陶瓷。     

(Na_(0.3)K_(0.7))NbO_3铁电半导体陶瓷的PTC效应

本文研究了GeO_2-K_2CO_3和MoO_3掺杂的(Na_(0.3)K_(0.7))NbO_3铁电半导体陶瓷的PTC效应。导出了存在粒间相情况下铁电体表面势垒表示式,这是对Heywang模型的一种修正,利用修正的Heywang模型对(Na,K)NbO_3半导体陶瓷的PTC效应进行了解释。     

Zn-V-B玻璃料对(Ba,Sr)TiO3陶瓷微观结构和PTC效应的影响

研究了Zn—V-B玻璃料的添加对（Ba，Sr）TiO3PTC陶瓷微观结构和电性能的影响，并分析了玻璃料增强PTC效应的原因．扫描电镜结果显示，1240℃烧结后玻璃料促进了晶粒长大，但1280℃烧结后对晶粒生长影响不大．玻璃料一方面有助于晶粒长大和室温电阻率的降低；另一方面高阻的玻璃料存在于晶界增大了晶界电阻随玻璃料加入量增加，1240℃烧结后室温电阻率先减小后增大；烧结温度高于1240℃，室温电阻率单调增大．通过分析Mn02和V205在ZnO压敏陶瓷中的变价以及Mn提高BaTiO3陶瓷PTC效应的机理，初步认为V的变价是玻璃料显著改善PTC效应的原因．     

钛酸钡PTC热敏电阻陶瓷表面态浅析

就形成钛酸钡陶瓷PTC效应的表面态进行阐述,分析了在居里点(TC)以上由表面态和介电常数在共同作用下的电阻率猛增几个数量级的原因;同时对钛酸钡PTC热敏电阻陶瓷的表面态的组成进行研究,认为在钛酸钡PTC陶瓷中表面态主要由钡空位引起;提出一种直接测量表面态密度的方法.     

CdO-Sb_2O_5系半导体陶瓷的烧结与结构

本文讨论了CdO-Sb_2O_5系半导体陶瓷烧结过程中的物质传递机理,获得了两种具有稳定结构的化合物CdSb_2O_(6.8)和Cd_4Sb_3O_(10)。用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜作了结构分析和形貌观察,用差热扫描库伦仪监测相变过程及获取相变潜热,还通过运用气氛热处理、三价掺杂、赛贝克效应等方法判定了这类半导体陶瓷中之缺陷结构.     

MnO_2掺杂钛酸钡基PTC陶瓷的电子结构及其电性能研究

为提高钛酸钡基PTC陶瓷的升阻比(ρmax/ρmin),采用固相反应法制备了以Y2O3为施主杂质,不同含量的Mn O2作为受主杂质的钛酸钡基PTC陶瓷样品;应用第一性原理方法计算了样品的能带结构、电子结构和Mn掺杂的形成能;测量了样品的正电子湮没寿命谱和电性能。计算结果表明:钛酸钡材料的价带顶和导带底分别位于特殊K点中X(0,0.5,0)点和Γ(0,0,0)点,属间接带隙,禁带宽度为1.59 e V;从形成能结果来看,Mn进入钛酸钡基陶瓷结构后会取代Ti位置。实验结果显示,随着Mn O2掺杂量的增加,样品晶粒内部的自由电子密度增大,陶瓷的晶界缺陷浓度增加,室温电阻率增大。Mn O2含量为0.03%mol的样品的升阻比最大,达到1.1×105,即掺入少量的Mn O2可明显改善钛酸钡基PTC陶瓷的升阻比。     

氧化铜陶瓷的高介电性

采用固相反应法制备了氧化铜(CuO)陶瓷,得到不同频率下样品的介电随温度变化关系。通过X射线衍射图谱确定CuO陶瓷为单斜相结构,形成了粒径大约为150 nm的晶粒。假定晶粒为被绝缘晶界隔离的半导体,通过cole-cole图得到静态介电常数和高频介电常数,运用Arrhenius关系计算出激活能,进而利用Maxwell-Wagner机制进行理论拟合,与试验结果进行对比分析,表明CuO陶瓷晶粒在低频段、低温区时具有半导体性。     

受主掺杂对钛酸钡基PTC陶瓷的影响

受主掺杂能有效提高钛酸钡基PTC陶瓷材料的晶界势垒高度,适量的受主掺杂能明显增大材料升阻比,本文对钛酸钡基PTC陶瓷受主掺杂物的种类、掺杂量、掺杂形态和掺杂方式等方面进行了论述,讨论了受主掺杂各方面因素对材料PTC性能的影响。     

Cl~-对低电阻率BaTiO_3PTC陶瓷性能的影响

研究了PTC材料中引入少量Cl-对低电阻率PTC热敏电阻性能的影响 .实验表明 :在原料中引入少量Cl-对室温电阻率影响不大 ,而Cl-的添加可使得PTC陶瓷的阻温特性和电学性能得到很大提高 .引起这种现象的原因与Cl-离子与O2 -的取代以及它在晶界处的偏析有关     

(1-x)BiScO_3-xPbTiO_3铁电陶瓷的制备与微结构性能研究

用氧化物合成法制备了0.36BiScO3-0.64PbTi O3(BSPT)铁电陶瓷.采用XRD和SEM等分析技术,研究了BSPT陶瓷的结构特点和微观形貌,测试了BSPT陶瓷的介电、压电性能.实验结果表明,利用氧化物合成法可以合成钙钛矿结构的BSPT陶瓷,其钙钛矿相含量最高可达92%以上.SEM分析表明,在1150～1180℃温度范围内烧结得到的BSPT陶瓷晶粒饱满、晶界清晰.BSPT陶瓷随烧结温度的升高,机械品质因数Qm明显增大.     

PTC新材料及其应用

PTC 是英文 Positive Temperature Coefficent的缩写,意即正温度系数.PTC 材料是具有正温度系数的材料.它是近年来发展很快的一种对温度敏感的新型半导体材料.当前以 BaTiO_3系的半导体陶瓷材料为应用的主流.利用这类材料的相交,出现的特殊阻温变化,显示有优异的电阻温度特性、电压—电流特性和电流—时间延迟特性,迄今被广泛应用于电子、机械、动力、医疗卫生、农业、食品、家用电器等各个领域,具有重要的商业价值.甚至,在火箭、人造卫星等军用和航天设备上,PTC 热敏电阻     

SrTiO3双功能薄膜器件性能的改进实验研究

一、引言 随着微电子技术的发展,小型化,集成化已成为重要发展方向。薄膜制备技术的发展对推动现代半导体技术的进步和新型器件的开发正显示出越来越重要的作用。钛酸锶（SrTiO3）属于钙钛矿结构,具有高介电常数,低介电损耗等特点,其薄膜材料在PTC、热敏电阻、加热元件、晶界层陶瓷电容器、微波、消磁元件以及下一代CMOS集成电路等领域有着十分广泛的应用。     

非欧姆氧化锌陶瓷的界面态和晶界势垒模型的探讨

本文对非欧姆氧化锌(ZnO)陶瓷的界面态进行了探讨,提出了控制非线性电导特性的界面态是由于晶界的深能级电子陷阱,且深能级电子陷阱的形成是由于存在氧缺位缺陷和金属离子正电中心的观点.本文在实验分析的基础上提出了一种新的晶界势垒模型,认为晶界势垒分为主晶界势垒和次晶界势垒,两种势垒的物理性质相同,但形成和蜕变的温度不同。     

“电机过热保护用PTC陶瓷传感器”项目通过鉴定

上海大学研制的电机过热保护用PTC陶瓷传感器日前通过市经委组织的专家鉴定.过热保护用PTC陶瓷元件实际上在工农业以及人们日常生活中有非常广泛的应用,但由于其技术含量较高,目前还没有推广.在欧美及日本首先将PTC陶瓷用于马达及变压器的过热保护,取得了很好的效果.国内虽然在80年代中期开始了这方面的研究,但成效不大.上海大学材料学院去年承担了由上海市经委下达的“电机过热保护用PTC陶瓷传感器”中试项目,经过一年的努力,按期圆满完成了研制任务.专家们一致认为:该项目组研制的过热保护用PTC传感器系列达到了如下性能:(1)单联PT…     

固相法制备新型KNN基近红外透明陶瓷

采用传统固相烧结工艺,注重烧结时的气氛控制,制备了铌酸钾钠(KNN)基无铅透明陶瓷xBa(Sc0.5Nb0.5)O3-(1-x)(K0.5N0.5)NbO3.并对其相结钩、微观结构、压电性能和透光率进行了研究.结果表明:该体系陶瓷具有准立方钙钛矿结构,没有其他杂相,晶粒大小与可见光波长相当,高度致密,无明显的晶界存在.在x=0.05时,d33最高可达到110 pC/N.同时该材料具有良好的透明性,在可见光范围内,透过率达到47％左右,近红外2500 nm处,透过率接近70％,是一种有望取代铅基透明陶瓷的环境友好型无铅透明陶瓷.     

PTC及其在测温控温电路中的应用

0 引言 PTC(Positive Teroperature Coefficient)为正温度系数,习惯上用于泛指正电阴温度系数很大的半导体元件.PTC热敏元件是从BaTro3为基的半导体制成的,具有独特的电-热-物理性能,在各方面得到了广泛的应用.     

锰镍复合氧化物半导体纳米陶瓷的微观结构和电性能研究

对用溶胶一凝胶(SOL—GEL)工艺制备出的纳米粉末进行加压、烧结处理,制成NiO/Mn_3O_4.复合氧化物半导体纳米陶瓷试样,通过XRD、SEM、复阻抗和电导特性对复合氧化物样品的结构和电性能进行分析研究,结果表明纳米陶瓷电学特性与其显微结构有着十分密切关系.     

Cl^—对低电阻率BaTiO3PTC陶瓷性能的影响

研究了PTC材料吲入少量Cl^-对低电阻率PTC热敏电阻性能的影响,实验表明,在原料中引入少量Cl^-对室温电阻率影响不大,而Cl6-的添加可使得PTC陶瓷的阻温特性和电学性能得到很大提高,引起这种现象的原因与Cl-离子与O2－的取工以及它的晶界处的偏析有关。     

(1-x)Pb(Sc1/2Ta1/2)03-xPbTi03陶瓷的结晶特性与介电性能研究

在钽钪酸铅中加入钛酸铅,形成具有复合钙钛矿结构的钽钪酸铅-钛酸铅固溶体(1-x)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3-xPbTiO3(简称PSTT(x)),可有效提高钽钪酸铅材料体系的居里点、降低其制备温度,从而扩大PST体系的应用范围.用常规氧化物合成电子陶瓷方法制备了钽钪酸铅-钛酸铅弛豫铁电陶瓷,采用XRD,SEM等分析技术,研究了PSTT(x)陶瓷的结晶特性和微观形貌,测试了PSTT(x)陶瓷的介电性能.实验结果表明,利用常规氧化物合成电子陶瓷方法可以合成钙钛矿结构的PSTT(x)陶瓷,其钙钛矿相的含量可达到90%以上,最高达100%.SEM分析表明,PSTT(x)陶瓷的晶粒饱满、晶界清晰.PSTT(x)陶瓷的热滞温度随x的不同,大致在6～12℃之间变化;PSTT(x)陶瓷的居里常数C*为3.7～8.3×106 K2.