Gd_2O_3的掺入对BaTiO_3陶瓷的形貌及相变等性能的影响

通过先制备钛酸钡 (BaTiO3 )的纳米粉 ,然后按一定质量比与Gd2 O3 混合 ,烧结成陶瓷。利用XRD、RAMAN技术研究了Gd2 O3 的掺入对BT陶瓷结构的影响。通过SEM、DSC技术分别观察了Gd2 O3 对BT陶瓷颗粒形貌、一级相变的影响。研究表明 :Gd2 O3 主要存在于晶界 ;由于Gd2 O3 引起的应力的作用 ,Gd2 O3 的对BT的振动模式和一级相变产生了一定的影响 ,影响最显著的是对BaTiO3 陶瓷微观颗粒的形状和大小     

Dy2O3掺杂对BaTiO3陶瓷结构与性能的影响

对水热法合成的BaTiO3粉体进行稀土氧化物Dy2O3掺杂改性,利用扫描电镜、X射线衍射及电气性能测试等手段,分析了离子取代行为和晶格参数与固溶度之间的关系,重点研究了Dy2O3掺杂量对BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸、介电性能的影响规律.结果表明,Dy2O3在陶瓷的烧结过程中可抑制晶粒生长,使晶粒尺寸变小,提高了陶瓷的致密度.当掺杂量w(Dy2O3)为0.6%时,陶瓷晶粒的晶格常数达到最大值,此时晶粒内部缺位浓度最低,常温介电常数提高到4100,在-15～100℃范围内,介电常数随温度变化率为±10%,交流击穿场强为3 2kV/mm.     

ZrO2基固体氧离子导体的Y2O3、Gd2O3复合掺杂

在纳米Y2O3稳定ZrO2粉中,加入不同摩尔分数(0.0-10%)的纳米Gd2O3粉进行复合掺杂.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和小于8%时,烧结样品为四方相或四方/立方混合相;超过8%,完全为立方相.复合掺杂Y2O3和Gd2O3的ZrO2固体氧离子导体的电导率优于单独由Y2O3稳定的ZrO2固体氧离子导体.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和为8%-9%时,样品电导率有最大值.在1000℃时,掺3.0%Y2O3和5.0%Gd2O3的1300℃烧样品的电导率为5.1×10-2Scm-1.     

改性剂Sb对BaTiO3基PTCR陶瓷电学性能的影响

以溶胶－凝胶一步法合成了含有改性剂Sb的BaTiO3基正温度系数电阻（positive temperature coefficient of resistivity,PTCR)陶瓷,着重讨论了改性剂Sb掺杂量的变化对PTCR陶瓷电学性能的影响。结果表明,随改性剂含量的增加,材料的室温电阻率（ρ室）、电阻－温度系数（α）、耐电压强度（VB.max)均呈现“W”形变化。     

Co2O3掺杂0.85PZT-0.15PZN压电陶瓷的性能

研究了添加Co2O3对0.85PZT-0.15PZN陶瓷的压电和介电性能的影响.研究结果表明:随着Co2O3掺杂量从0增加到0.4%,介电损耗因子tanδ大幅降低,同时压电常数d33和介电常数εr降低.当添加质量分数为0.4%的Co2O3时,tanδ,d33,εr分别由未掺杂时的0.024,360 pC/N,1 100降低到0.003,220 pC/N,600.当添加Co2O3超过0.4%时,d33,εr,tanδ的下降趋于平缓;当添加Co2O3超过0.7%时,陶瓷的漏电流增加,难以极化.实验发现,添加质量分数为0.4%的Co2O3比未掺杂陶瓷的烧成温度降低了近100℃,并且形成了晶粒尺度在1.O～2.5μm均匀致密的陶瓷.     

水热法微／纳米 Gd2（CO3）3· H2O 和G d2O3的合成与表征

采用水热法,并辅以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）合成微/纳米 Gd2O3及其前驱体Gd2-（CO3）3· H2O 。利用X-射线衍射仪（XRD）、热分析仪（TG）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM ）、荧光分光光度计等表征手段,分别对产物的晶形、形貌、尺寸和荧光性质等进行分析与表征。结果表明,利用水热法合成的Gd2O3前驱体Gd2（CO3）3· H2 O在不同反应温度下分别形成细捆束状、羽毛状和树状,经煅烧后制得的微/纳米Gd2 O3的形貌与其前驱体Gd2（CO3）3· H2O相一致,其荧光性随反应温度的升高而增强。     

Y2O3掺杂对WO3压敏非线性及介电性能的影响

在Y2O3掺杂量(摩尔分数)为0.2%～2%的范围内研究了Y2O3掺杂对WO3的非线性伏安特性及介电性能的影响.实验结果表明:随Y2O3掺杂量的增加,样品的非线性系数先增大后减小,在Y2O3掺杂量为0.8%附近达到最大值(3.61);样品的介电常数(在1kHz频率下测量)也是先增大后减小,其最大值(1.16×104)出现在Y2O3摩尔分数为1.2%附近的样品中.测量了各样品的阻抗频率依赖关系,并由此估算了不同Y2O3含量样品的晶粒电阻,利用德拜弛豫关系式解释了Y2O3掺杂引起WO3介电常数与晶粒电阻变化的关系.Y2O3掺杂的WO3陶瓷是一种新型的压敏电容材料.     

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.     

Cr2O3掺杂对ZnO陶瓷薄膜低压压敏性能的影响

为了制备高性能ZnO陶瓷薄膜低压压敏电阻器,利用新型Sol-Gel方法研究了Cr2O3掺杂对ZnO陶瓷薄膜低压压敏性能的影响．复合先驱体溶液由Bi2O3,Sb2O3,MnO及Cr2O3掺杂的ZnO纳米粉体均匀分散于含有Zn(CH3COO)2,Bi2O3,Sb2C3,MnO及Cr2O3的溶胶中制成．研究结果表明：利用新型Sol-Gel方法制备的ZnO陶瓷薄膜中,ZnCr2O4相在较低的Cr2O3添加量时出现,当Cr2O3的摩尔分数为0．75％时,ZnO陶瓷薄膜的非线性系数α为7,压敏电压为6V,漏电流密度为0．7μA/mm^2。     

银离子掺杂Gd2O3:Sm3+纳米晶的发光增强研究

采用燃烧法制备了Gd2O3:Sm3 和Ag 离子掺杂的Gd2O3:Sm3 纳米晶材料,根据X射线衍射图谱确定所得纳米样品为纯立方相.在室温下,用275 nm光激发各样品时,可观察到来自Sm3 离子强的荧光发射线,其主发射峰位置分别位于560、602、650 nm处,分别对应着Sm3 离子的4G5/2→6H5/2, 4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2的电子跃迁,其中以4G5/2→6H7/2跃迁的光谱强度最大.实验表明掺入Ag 离子可使Sm3 离子的荧光发射强度显著增强.通过对样品的XRD、TEM和激发光谱、发射光谱的研究,分析了引起样品荧光强度变化的原因.     

La3+掺杂对BaTiO3纳米陶瓷微观结构及其性能的影响

采用sol-gel法制备了La^3＋掺杂BaTiO3纳米陶瓷．用DTA-DTG，XRD，PAT和PIA等对目标产物进行分析测试．研究结果表明，在800℃下煅烧2h得到粒径约为50～70nmBaTiO3纳米粉体，La^3＋的掺杂可以降低BaTiO3纳米晶体的烧结温度并使其晶格发生收缩畸变,当0≤x≤0．2，产生弱束缚电子从而导致电阻率降低；当0．2≤x≤0．4产生钡空穴从而导致电阻率升高．     

硅基氧化钆薄膜的生长及结构

采用脉冲激光沉积方法(PLD)在不同温度的Si(100)衬底上制备了Gd2O3栅介质薄膜,利用X射线衍射、X射线反射率以及光电子能谱等方法对它的结构、组成以及价带偏移等进行了研究.结果表明:衬底温度为300℃时,Gd2O3薄膜呈非晶态;当衬底温度为650℃时,形成单斜相的Gd2O3薄膜.XPS和XRR 结果确定其界面主要是由于界面反应形成的钆硅酸盐.通过XPS分析得到Gd2O3与Si之间的价带偏移为(-2.28±0.1)eV.     

静电纺丝法制备Eu3+掺杂的氧化钆纳米纤维

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 为络合剂与Gd(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O反应制得前驱体溶液, 采用静电纺丝技术制备了PVP／Gd(NO3)3·Eu(NO3)3复合纳米纤维,经焙烧得到分布均匀、具有较大比表面积的Gd2O3:Eu3+纳米纤维。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)及差热-热重分析(TG-DTA)等现代分析手段对纤维的表面形貌、纯度和结晶度进行了表征。荧光光谱分析表明:随着烧结温度的升高,Gd2O3:Eu3+纳米纤维的结晶度就越高,其荧光性能也越来越强。     

复合掺杂BaTiO3基介电陶瓷的介电性能研究

本文采用溶胶．凝胶法，制备了单独掺杂稀土元素饵及复合掺杂锶、铒的钛酸钡基介电陶瓷粉体．XBD物相分析表明：主晶相为四方相．同时本文也研究了组成对介电性能的影响，单独掺杂饵时，饵最佳掺杂比例为5‰，介电常数达到最大值4130；复合掺杂锶、饵时，锶为10％，饵最佳掺杂比例为6‰，介电常数达到最大值5419．结果表明：复合掺杂较单独掺杂效果好，更能改善钛酸钡陶瓷的介电性能．     

Hot corrosion behavior of nanostructured Gd2O3 doped YSZ thermal barrier coating in presence of Na2SO4 + V 2O5 molten salts

Nickel-based superalloy DZ125 was first sprayed with a NiCrAlY bond coat and followed with a nanostructured 2 mol% Gd_2O_3-4.5 mol% Y_2 O_3-ZrO_2(2 GdYSZ) topcoat using air plasma spraying(APS). Hot corrosion behavior of the as-sprayed thermal barrier coatings(TBCs) were investigated in the presence of 50 wt%Na_2SO_4 + 50 wt% V_2O_5 as the corrosive molten salt at 900 ℃ for 100 h. The analysis results indicate that Gd doped YVO_4 and m-ZrO_2 crystals were formed as corrosion products due to the reaction of the corrosive salts with stabilizers(Y_2O_3, Gd_2O_3) of zirconia. Cross-section morphology shows that a thin layer called TGO was formed at the bond coat/topcoat interface. After hot corrosion test, the proportion of m-ZrO_2 phase in nanostructured 2GdYSZ coating is lower than that of nano-YSZ coating. The result reveals that nanostructured 2GdYSZ coating exhibits a better hot corrosion resistance than nano-YSZ coating.     

纳米Fe3O4/BaTiO3复合体系的微波吸收特性

研究了纳米Fe3O4和BaTiO4及其复合体系在2～18GHz频率范围内的微波吸收性能，并分析了其吸收机制以及复合组分对吸波性能的影响。研究结果表明，通过调节材料组分可调节电磁参数及吸收峰的位置，复合体系的有效吸收频带较单一材料的吸附频带变宽。单一组分的纳米Fe3O4和PaTiO3都有2个吸收峰。在复合体系中，多个吸收峰发生重叠。这2种材料的微波吸收能力随电磁波频率的变化而规律不同，当频率低于14GHz时，PaTiO3的吸收能力大于Fe3O4的吸收能力；当频率高于14GHz时，Fe3O4的吸收能力大于BaTiO3的吸收能力。因此，将这2种材料复合，产生协同效应，材料的整体吸收能办提高，有效吸收频带拓宽。当样品的厚度为2mm，Fe3O4与BaTiO3的质量比为3：2时，反射率为10dB的有效频宽可达2．7GHz；当Fe3O4与BaTiO3的质量比为2：3时，反射率为10dB的有效频宽可达4GHz。     

掺纳米Sm2O3的ZrO2(3Y)固体电解质的密度、晶相和电性能

在纳米ZrO2(3Y)粉中,加入不同摩尔分数(0.0-10%)的纳米Sm2O3粉进行复合掺杂.1300℃烧结样品的致密度在88%以上,Sm2O3掺入量2.0%时有最大致密度,为98.1%.Sm2O3的掺入使样品晶相从四方相向立方相转变,掺入量为5.0%以上时成为立方相.掺1.0%Sm2O3样品电导率稍有下降,掺入量为2.0%时电导率增大,5.0%时达到最大,1000℃电导率为5.2×10 S2cm-1,高于相同条件下8%摩尔氧化钇全稳定立方相氧化锆ZrO2(8Y).