无铅压电陶瓷（Sr2-xCax）2Bi4Ti5O18制备及其压电性能研究

采用固相合成法制备了铋层状无铅压电陶瓷Sr2-xCaxBi4Ti5O18（SCBT）（0≤x≤0.2）.利用XRD对900℃合成出的粉体进行了表征,结果显示粉体相结构是Aurivillius结构相.通过SEM形貌分析可以看出1160℃保温2h烧结出的陶瓷为片状结构.研究结果表明SCBT陶瓷的居里温度、矫顽场随钙含量的增加而增加.     

压电陶瓷的性能老化与换能器性能的衰退

本文以编号为Fe1.5的发射型压电陶瓷材料为对象,采用标准试样和某种规格的压电振子,分别实验考察在不同温度(室温,60℃和100℃),压力(30kg/cm²)以及电功率密度(0.3W/cm³·KC和0.5W/cm³·KC)作用下,压电陶瓷材料和换能器性能随时间对数的变化.实验结果表明,导致压电陶瓷机电耦合系数和介电常数的老化原因不尽相同.在0.3W/cm³·KC电功率作用下陶瓷元件的老化行为与单一因素作用下的变化规律不同,机电耦合系数和介电常数稍有上升.看来这与发射型材料自身的内偏置电场有关.我们认为,在给定的应力、温度和电功率的综合作用下,压电陶瓷性能的劣化并不严重,它不会引起压电陶瓷换能器性能的衰退.适当的温度处理有助于压电陶瓷材料和换能器性能的稳定.     

(Ce1-xCax)0.9Gd 0.1O2-δ纳米粉体的制备与电化学性质

采用柠檬酸-硝酸盐燃烧法制备了(Ce1-xCax)0.9Gd0.1O2-δ(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)固体氧化物纳米粉,利用XRD、IR和TG-DTA对合成粉体进行了表征。研究发现随着Ca掺杂量的增大晶胞常数逐渐增大,在x=0.3时达到最大值,a=0.542708nm。所制备的粉体经700℃焙烧,即可形成结晶度较好的平均粒径在20nm左右的萤石结构氧化物纳米粉体。采用交流阻抗法测试其电导率,发现(Ce0.9Ca0.1)0.9Gd0.1O1.86在700℃时的电导率为σ=0.030S·cm-1。     

共沉淀法制备t-ZrO2/Al2O3纳米复合粉体研究

用NH4Al(SO4)2.12H2O、ZrOCl2.8H2O和NH4HCO3为原料,采用共沉淀法合成了t-ZrO2/Al2O3纳米复合粉体.前驱体的制备温度以45℃为宜,反应物NH4HCO3/(Zr Al)摩尔比对反应中锆的沉淀率影响显著.前驱体经1 100℃焙烧1 h后出现t-ZrO2和γ-Al2O3的宽化衍射峰,t-ZrO2较均匀地分散于氧化铝中,两相晶粒大小都在10~20 nm之间,样品进一步加热到1 200℃时α-Al2O3相迅速生成并伴有部分晶粒融合发生.     

镧修饰钛酸钡纳米多晶粉体及陶瓷传感元件的工艺优化及特性表征

以Ba(OAc)2,La(OAc)3,Ti(OnBu)4为起始物,对溶胶-凝胶法制备的镧掺杂钛酸钡纳米多晶粉体LaxBa1-xTiO3(x=0.00,0.05,0.10,0.20,0.30)及陶瓷元件进行了多项特性表征,并利用正交设计对工艺参数进行优化溶胶是在70℃,pH=3.8的醋酸介质中,由总浓度为0.7mol/L的起始物进行共溶水解而得;将溶胶在室温下自然浓缩和陈化而得湿凝胶;将湿凝胶置于恒温干燥箱中(50℃/24 h)制得干凝胶;首先取少量干凝胶进行热分析(TG-DTG),以确定大致的焙烧温度范围,然后取一部分干凝胶在此温度范围内的不同温度点上焙烧以制得一系列LaxBa1-xTiO3粉体试样,对其进行EDS、SEM、FT-IR、XRD测试,以比较各试样的金属组分含量、团粒形貌、晶相组成及原始晶粒尺寸.另一部分干凝胶则经研磨过筛之后等静压成型(φ3.0×1.5mm),在不同温度和时间条件下烧结制得陶瓷传感元件,进行湿敏、气敏(包括酒敏)性能及显微结构的测试,从中获得了具有良好选择性和灵敏度的湿敏元件.     

铁掺杂热电材料Ca_3Co_4O_(9+δ)的制备及其磁性研究

采用溶胶-凝胶的方法制备了热电材料Ca3Co4-xFexO9+δ(x=0~0.5)的粉体.研究了烧结温度及Fe掺杂含量对粉体微观结构的影响.X射线衍射(XRD)测试结果表明,热处理温度越高,样品的结晶度越好.但是,样品在升到一定温度后会分解.从样品的扫描电子显微(SEM)照片来看,材料的晶粒形状尺寸均匀.通过振动样品强磁计(VSM)测试样品磁性发现样品的磁性随着掺杂Fe的浓度增加而增强.     

Pb掺杂纳米ZnO压敏电阻器

本文对掺铅ZnO(Bi2O3,Co2O3,MnO2,SnO2)系压敏电阻的烧结特性及电性能进行研究,以无机可溶性盐为原料通过简单的化学共沉淀法制取了颗粒细微、均匀的掺铅ZnO压敏陶瓷粉料.将共沉淀复合粉体进行差热和热重分析后,选定复合粉体的烧结温度为600℃.ZnO压敏电阻器的烧结温度为950℃.研究表明当铅的含量从0.5%增加到2.0%时,击穿电压从799.3 V/mm减小到688.1 V/mm.随着铅含量的增加,ZnO晶粒尺寸长大是击穿电压减小的主要原因.当Pb的物质的量分数为0.8%时,压敏电阻器的非线性系数达到α=35.2.     

氧基磷灰石La10-xSrx(GeO4)6O3-x/2的合成及其导电性能的研究

利用固相法在1 350 ℃合成了系列锗酸盐氧基磷灰石La10-xSrx(GeO4)6O3-x/2(x=0、0.25、0.5、0.75、1),利用XRD、SEM及电化学阻抗仪对样品进行了表征.结果表明:适量的Sr掺杂可以提高磷灰石的电导率.550℃时La9.75Sr0.25(GeO4)6O2.875的电导率为2.936×10-3S cm-1,比La10(GeO4)6O3电导率(3.781×10-4 S cm-1)高6倍,与同温度下的YSZ电导率相当.氧分压PO2=1～10-5atm时体系的电导率数值保持不变,证明Sr掺杂的锗酸盐氧基磷灰石在测试的氧分压范围内为O2-导电.     

一种合成纳米SrTiO3的新方法

以H2TiO3(生产钛白粉的中间产品)和SrCl2.6H2O为反应物,在NaOH溶液中水热合成了纳米钛酸锶粉体.研究了原料摩尔比n(Sr)/n(Ti)、NaOH用量、反应温度和反应时间对SrTiO3粉体纯度和n(Sr)/n(Ti)的影响.用XRD、TEM、FT-IR对粉体进行了表征;并用化学分析、原子吸收(AAS)测定了粉体中主要的化学成份及杂质元素含量.结果表明,所得粉体纯度大于99.5%、具立方相、n(Sr)/n(Ti)约为1.0、平均粒径25~60 nm.在反应体系中加入分散剂可明显降低粉体粒径.经Scherrer公式计算,加入分散剂乙醇、聚乙二醇和不加分散剂制得粉体的晶粒粒径分别为15 nm、18 nm2、1 nm.     

(Bi_(0.94)(Na_(0.94-x)Li_x))_(0.5)Ba_(0.06)TiO_3系无铅压电陶瓷极化工艺研究

采用传统陶瓷工艺合成了(Bi_(0.94)(Na_(0.94-x)Li_x))_(0.5)Ba_(0.06)TiO_3(缩写为BNBT6-5L)非铅压电陶瓷。本文主要研究该陶瓷样品的极化工艺。结果表明:陶瓷的电性能对极化电场强度和极化温度的依赖性较大,而对极化时间的依赖性较小;最佳的极化时间是15min,极化温度是80℃,极化电场是3.5k V/mm。