施受主杂质Nb,Mn共掺BaTiO3B陶瓷的制备方法及其PTC特性

采用固相法制备施主杂质Nb和受主杂志Mn共掺BaTiO3陶瓷，应用固体物理的无序系统理论解释了BaTiO3陶瓷的半导体化机理，并以此为指导选择了较合适的施主Nb的掺杂量。讨论了受主杂质Mn的摩尔浓度与陶瓷PTC性能的关系。     

BaO-TiO2-ZnO-Nb2O5系统微波陶瓷的相转变机制与介电性能

对采用传统电子陶瓷工艺制备的BaO-TiO2-ZnO-Nb2O5(BTZN)微波介质陶瓷系统的相转变机制与介电性能进行了研究．XRD分析表明,系统的主晶相为Ba2Ti9O20、BaTi4O9．由Zn2 和Nb5 共同取代Ti4 ,作为施主受主杂质达到电价平衡,形成了BaTi4-xZnx/3Nb2x/3O9和Ba2Ti9-xZnx/3Nb2x/3O20固溶体,显著降低系统的烧结温度,获得优良的介电性能．同时,Nb5 能够抑制在空气气氛中烧结产生的Ti4 还原,防止Ti3 造成的介电性能恶化．BaO-TiO2- ZnO-Nb2O5系统在980℃已经开始大量生成Ba3Ti12Zn7O34相;自1050℃开始形成、并在1110℃大量生成Ba- Ti5O11相;BaTi5O11相的生成对于最终烧结过程中主晶相Ba2Ti9O20的形成起到很关键的作用．1110℃预烧、 1160℃烧结的该系统陶瓷材料的微波介电性能为:εr=37;Q=24 000(10 GHz);τf= 4．5×10-6／℃     

锑铌施主掺杂对BaTiO_3基LPTC电阻的影响

研究了 Sb2 O3,Nb2 O5 不同施主掺杂 Ba Ti O3基热敏 LPTCR性能 ,对掺 Sb2 O3和掺Nb2 O5 的热敏陶瓷复合制得的 LPTC进行了研究 ,对其机理进行了讨论。     

Ba_3Ti_5Nb_(6-x)TaxO_(28)陶瓷的结构与介电性能

采用传统的固相合成法制备Ba3Ti5Nb6-xTaxO28(0≤x≤0.67)微波介质陶瓷,研究了Ta对Ba3Ti5Nb6O28陶瓷结构与微波介电性能的影响.随Ta含量的增加,Ba3Ti5Nb6-xTaxO28陶瓷先为Ba3Ti5Nb6O28单相;当x增大到0.5时,则出现了第二相Ba3Ti4Nb4O21.随Ta含量增加,Ba3Ti5Nb6-xTaxO28陶瓷的介电常数变化较小,Qf值先明显升高后下降,而谐振频率温度系数τf逐渐增大.x=0.16时,获得了介电性能优异的Ba3Ti5Nb6-xTaxO28陶瓷,介电性能为:ε=37.9,Qf=2.8137×104GHz,τf=-6.0×10-6℃-1.     

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。     

Ba_6Ti_2Nb_8O_(30)和Sr_6Ti_2Nb_8O_(30)陶瓷的驰豫铁电性能

作者用固相烧结方法合成了具有充满型钨青铜结构的Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷.不同频率下Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷介电常数随温度的变化的规律表明,这两种陶瓷的铁电-顺电相变具有明显的驰豫铁电相变特征,相变弥散指数分别为1.95与1.41.它们在1MHz时的居里温度分别为155℃和160℃,两者的居里温度十分相近.同时,对其介电性能的电场可调性进行了初步研究.当外加电场为2kV/cm、频率为10kHz时,Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷在铁电-顺电转变温度附近的最大介电常数可调度为2.8%和0.3%.     

锶锆共掺杂对钛酸钡陶瓷结构和介电性质的影响

采用固相反应法制备了(Ba0.85 Sr0.15)(Ti1-xZrx)O3(x=0.10,0.15,0.20,0.25)陶瓷.通过X射线粉末衍射、介电温谱测试和电子顺磁共振技术对其进行了结构表征、介电性能评价和杂质定性检测.结果表明:(Ba0.85 Sr0.15)(Ti1-xZrx)O3陶瓷显示平均立方钙钛矿结构,随着...     

成坯压强对PZN 基陶瓷性能的影晌

用二次合成法制备了 0 .75Pb( Zn1/ 3 Nb2 / 3 ) O3 - 0 .1 5Ba Ti O3 - 0 .1 0 Pb Ti O3 固溶体陶瓷 ,并研究了成坯压强的变化对该类材料的密度、晶粒尺寸、介电性能和电致应变性能的影响 ,结果表明 :随着成坯压强的增加 ,陶瓷的密度有所增加 ,其介电性能和电致应变性能也得到了提高。     

锑铌施主掺杂对BaTiO3基LPTC电阻的影响

研究了Sb2O3,Nb2O3不同施主掺杂BaTiO3基热敏LPTCR性能,对掺Sb2O3和掺Nb2O3的热敏陶瓷复合制得的LPTC进行了研究,对其机理进行了讨论。     

PBSZT大功率压电陶瓷烧结工艺

为制备大功率低损耗压电陶瓷材料,对改性锆钛酸铅压电陶瓷Pb0.9Ba0.05Sr0.05(Sn1/3Nb2/3)0.06(Zn1/3Nb2/3)0.06Ti0.44Zr0.44O3 0.5 % Mn(NO3)2 x %Sb2O3 (PBSZT) 的烧结工艺进行比较研究,x取值为0.1,0.2,0.3和0.4.结果表明:体系以质量分数为0.1 %的Sb2O3掺杂,并以300 ℃/h的升温速率,在1 250 ℃处保温3 h完成烧结,制备出的陶瓷综合性能最佳.其介电损耗为0.47 %、机械品质因素为2 251、机电耦合系数为0.538、压电常数为336 pC*N-1、介电常数为1 897,可满足大功率器件应用的要求.     

施主杂质引入方式对BaTiO3材料PTCR效应的影响

采用了不同的施主掺杂方式，通过过剩施主的一次和二次掺杂材料的室温电阻率和PTCR效应的研究，从缺陷化学的角度，讨论了引入方式与施、受主相互补偿机制的关系和对材料电学性能的影响。     

BaPbO3与BaTiO3陶瓷的导电特性比较

从BaPbO3与BaTiO3多晶态陶瓷的缺陷结构出发,结合不同气氛下烧成试样的室温电导率,探讨两种材料的导电特性与晶体缺陷结构之间的关系,从微观本质上阐述晶体缺陷对材料电学性能的影响.结果表明:BaPbO3与BaTiO3不同的缺陷结构决定了两种材料具有不同的电学性能;BaPbO3材料中受主能级较浅,受主中心所束缚的空穴很容易跃迁至价带形成导电载流子,在氧化气氛下烧成的试样呈高导电性;BaTiO3材料中受主能级较深,氧化气氛下烧成的试样为绝缘体.     

溶胶-水热法制备BaTiO3基PTC超细粉体

采用乙酸钡和钛酸四丁酯为原料,用溶胶沉淀与水热相结合的方法制备钛酸钡基正温度系数(PTC)纳米粉体.通过改变KOH强碱溶液用量调节水热反应的pH值,用X射线衍射分析了不同pH值条件下钛酸钡粉体晶相,确定了钛酸钡晶核稳定存在的条件.采用化学沉淀和溶液滴定方法研究了反应前驱物中Ba(AC)2和Ti(OC4H9)4的摩尔比对生成粉体化学计量比的影响.将Ba(AC)2Ti(OC4H9)4按照摩尔比为1配置的前驱物置于饱和氢氧化钡溶液构成的富钡环境下进行水热反应,获得了符合化学计量比、晶粒尺寸30nm左右的立方相钛酸钡纳米粉.在钛酸钡纯粉制备基础之上,将施主元素Y及受主元素Mn在前驱物制备过程中引入,瓷体实现了半导化,并获得了PTC效应.     

Ba_(0.75)Sr_(0.25)Zr_xTi_(1-x)O_3固溶体的合成、结构与性能

在１００℃以下用软化学掺杂方法,合成了一系列Ｂａ０．７５Ｓｒ０．２５ＺｒｘＴｉ１－ｘＯ３固溶体纳米粉末。ＸＲＤ物相分析和ｄ－间距－组成图证明,产品为完全互溶取代固溶体。ＴＥＭ观察,粒子为均匀球形,平均粒径６０ｎｍ,通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数和介电损失,结果发现,用化学方法在ＢａＴｉＯ３中掺入适量锶和锆,引起ｔｃ前移,室温介电常数提高８倍,而介电损失（ｔａｎδ）却下降３倍。     

镧掺杂对0.7BiFeO3-0.3BaTiO3微观结构和性能的影响

在已有的对0.7BiFeO3-0.3BaTiO3固溶体研究的基础上,对其进行A位替代研究。采用传统陶瓷工艺制备了0.7B iFeO3-0.3BaTiO3-xmol%La2O3二元系固溶体,其中x=0.6,0.8,1.0,1.2。所有陶瓷样品具有稳定的单一钙钛矿结构,随着镧掺杂量的增加,陶瓷晶粒逐渐减小,居里温度逐渐降低,陶瓷样品的矫顽场逐渐降低,介电损耗逐渐变小。     

纳米BaTi_(1-x)Ce_xO_3的合成、烧结与介电性能

采用常压液相法 ,在 10 0℃以下制备了一系列BaTi1-xCexO3 固溶体纳米粉末 (0≤x≤ 0 .3) ,经XRD物相分析和d -间距 -组成图证明 ,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体 ,结果符合Vegard定律 .TEM形貌观察 ,粒子为均匀球形 ,平均粒径 70nm .通过制陶实验 ,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数以及介电常数随温度的变化 ,结果发现 ,用软化学方法在BaTiO3中掺入适量铈 ,由于掺杂离子均匀进入母体晶格 ,引起tc 降低 ,室温介电常数达 160 0 0 ,比BaTiO3纯相提高近 10倍 .制陶实验证明纳米粉体的烧结温度为 12 0 0℃ ,比传统微米级粉体的烧结温度降低 15 0～ 2 0 0℃ .     

低温-低压水热合成纳米Ba1-xZnxTi1-yCeyO3介电材料及其结构、性能研究

采用低温-低压水热技术,在150℃,0.5 MPa以下合成了一系列Ba1-xZnxTi1-yCeyO3固溶体纳米粉末(0≤x≤0.3,0≤v≤0.3),XRD物相分析和d-间距-组成图证明,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体,结果符合Vegard定律.TEM形貌观察,粒子为均匀球形,平均粒径70 nm.通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数、介电损失以及介电常数随温度的变化,结果发现,通过低温-低压液相反应在BaTiO3中掺入适量锌和铈,由于掺杂离子均匀进入母体晶格,引起t,降低,室温介电常数达18 000以上.纳米粉体的烧结温度为1 200℃,比传统微米级粉体的烧结温度降低150～200℃     

Gd掺杂对0.7BiFeO_3-0.3BaTiO_3固溶体的结构和性能的影响

采用固相法合成了0.7BiFeO3-0.3BaTiO3-xmolGd2O3固溶体(x=0,0.003,0.006,0.009,0.012).XRD测试结果显示:0.7BiFeO3-0.3BaTiO3在室温下是赝立方相,Gd2O3的掺入抑制了四方相的形成,随着Gd3+掺入量的增加,样品结构从赝立方相向三方相转变.介电性能测试表明:较高频率下,相对于其它样品,掺杂量为0.009和0.012的样品的介电性能明显提高;介电损耗随掺杂量增加明显增大.同时相关测试结果显示:Gd掺杂使样品的介温曲线变平缓,尤以掺杂量为0.009样品最为明显,其介电损耗曲线变化亦较缓慢,表明该样品介电性能的稳定性有较大提高.     

纳米Ba0.9Sr0.1Ti1-xNdxO3的合成、烧结与介电性能

在100℃以下制备了一系列Ba0.9Sr0.1Ti1-xNdxO3固溶体纳米粉末(0≤x≤0.1),TEM观察粒子为均匀球形,平均粒径70 nm.制陶实验发现材料的室温介电常数达86000,比BaTiO3纯相提高近30倍,纳米粉体的烧结温度为1 150℃,比传统微米级粉体的烧结温度降低200℃.