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。     

烧结温度对钛酸钡陶瓷性能的影响

采用溶胶凝胶法制备钛酸钡粉体,采用氢氧化钡和钛酸丁酯为溶质,甲醇和乙二醇甲醚为溶剂制备溶胶,在900℃下煅烧凝胶制备出性能优异的钛酸钡纳米粉体.采用三种烧结温度制备钛酸钡陶瓷,经研究发现,在1 200℃烧结制备的陶瓷晶粒细小均匀,材料的性能较好,此时α50为15.16%·℃-1,电阻率为55 Ω·cm.     

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。     

氮化硼掺杂对（Ba,Pb）TiO3陶瓷特性的影响

讨论了氮化硼（BN）掺杂对（Ba,Pb)TiO3热敏陶瓷的热学性能、电学性能及晶粒尺寸的影响,指出了传统的PTC陶瓷电阻达到最大值后下降较快的原因,在BaTiO3中掺入BN,样品的相变点发生了变化,并使样品中晶界变宽,晶粒变得均匀,这可改善BaTiO3样品的高温相电阻随温度升高而快速下降的性能。     

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...     

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。     

Mn掺杂对PLZT陶瓷制备及性能的影响

通过水热法制备Mn掺杂的PLZT陶瓷.采用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分别对陶瓷进行微观结构和表面形貌的分析.结果表明,制备得到的PLZT室温下是纯四方相晶体,Mn掺杂会增强PLZT的四方对称性,而过多的Mn掺杂会抑制晶粒长大.介电性能测试表明,该陶瓷体系具有明显的弥散相变特征,Mn掺杂会使PLZT的居里温度降低,一定量Mn掺杂会增大介电常数,但损耗也明显增加.     

锰、钴掺杂PBSZT压电陶瓷性能的研究

为制备大功率低损耗压电陶瓷材料,对铅基压电陶瓷材料Pb0.9Ba0.05Sr0.05(Sn1/3Nb2/3)0.06(Zn1/3Nb2/3)0.06Ti0.44Zr0.44O3 0.5wt%Sb2O3(质量分数,下同)进行掺杂改性研究,结果表明钴最好的掺杂量为0.3wt%~1.0wt%,此时陶瓷可得到较好的综合性能。0.5wt%锰掺杂可得性能为介电损耗tanδ=0.47%、机械品质因素Qm=2065、机电耦合系数Kp=0.515、压电常数d33=322、介电常数εr=1470。在适量的钴和锰同时掺杂时可得到更低的介电损耗(0.45%)和较好的压电性能,表明同时掺杂可最优地降低介电损耗。     

液相铌掺杂BaTiO3基PTCR陶瓷材料的研究

目的研究液相掺铌对BaTiO3系PTCR陶瓷材料电性能的影响。方法采用溶胶-凝胶一步法工艺和不同的降温速率。结果获得了室温电阻率2ρ5℃=28.93Ω.cm,升阻比Rmax/Rm in>1×106,阻温系数α30>15.00×10-2/℃,耐压强度Vbr>210V/mm,居里温度Tc=130℃的PTCR陶瓷材料。结论施主元素Nb以液相的形式添加分布更加均匀,材料的室温电阻率随施主元素Nb掺杂量增加呈U形变化,适量掺杂施主元素Nb可明显提高材料的PTCR特性,加快降温速率会明显削弱材料的电性能。     

氮化硼掺杂对(Ba,Pb)TiO3陶瓷特性的影响

讨论了氮化硼(BN)掺杂对(Ba,Pb)TiO     

施受主杂质Nb,Mn共掺BaTiO_3陶瓷的制备方法及其PTC特性

采用固相法制备施主杂质 Nb和受主杂质 Mn共掺的 Ba Ti O3 陶瓷 ,应用固体物理的无序系统理论解释了 Ba Ti O3 陶瓷的半导化机理 ,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     

ZnO和Nb2O5共掺杂钛酸锶钡陶瓷的结构及其介电性能研究

采用固相反应法制备了ZnO、Nb 2 O 5共掺杂Ba 0.2 Sr 0.8 TiO 3陶瓷材料,并用X射线衍射（XRD）和介电谱方法,分别对系列陶瓷样品的结构和复介电常数进行了测量.结果表明：1）Zn2＋、Nb5＋进入Ba 0.2 Sr 0.8 TiO 3晶格后仍然为钙钛矿型固溶体;2）Nb 2 O 5会使得材料的低温弥散相变过程转变为弛豫相变过程,并在300～360K区域内会出现新的弛豫过程;3）掺入一定量的ZnO后Nb2O5掺入降低了Ba 0.2 Sr 0.8 TiO 3陶瓷材料的介电常数,增大了其介电损耗.     

烧结工艺对BaTiO3基PTC热敏电阻材料性能的影响

为了优化PTC材料的性能,促进PTC材料的研究和开发.实验采用低温固态反应合成了Y,Mn掺杂纳米钛酸钡固溶体粉体,详细研究了各种烧结工艺对其PTC(正温度系数)材料性能的影响.利用XRD和TEM分析了样品的物相及微观形貌,并测试了R-t(阻-温)曲线.实验表明:在C还原气氛下烧结可有效地降低室温电阻,但几乎没有升阻比;...     

烧结温度和升温速率对钛酸钡陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相法制备BaTiO₃陶瓷,研究了烧结温度和烧结升温速率对陶瓷试样晶体结构、微观形貌、介电性能的影响。实验表明,所制陶瓷均为四方相钙钛矿晶格结构。烧结温度低会造成较多点缺陷,随烧结温度的增大,晶体均匀度和致密性有效提高,晶粒尺寸增大有助于促进畴壁运动,介电性能有所提升。烧结升温速率过慢同样会造成点缺陷浓度增多,且有液相生成,气孔较多,气孔含量高会降低介电性能的稳定性、减小介电常数、增大介电损耗;提高升温速率同样有助于提高晶粒尺寸、均匀度和致密性,当晶粒尺寸到达单畴晶粒尺寸附近时,内应力为0,90°铁电畴贡献高介电常数;但过快的升温速率会出现“过烧现象”,致使介电性能下降。当以5℃/min的烧结升温速率升温至1 275℃时,介电常数最大,介电损耗最小,其值分别为ε=2 374,tanδ=0.023 18。     

Zn-Ce共掺杂Bao．2Sr0．8TiO3陶瓷结构及介电性能的研究

采用固相反应方法制备了系列Znce共掺杂Bao．2Sr0．8TiO3陶瓷材料,用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和变温变频介电谱方法,对它们的微观结构和复介电常数进行了测量．结果表明,Zn^2＋、Ce^4＋的掺入,没有改变陶瓷试样的晶相结构,形成了均匀的固溶体．在1Hz测得的介电性能结果表明,随着Ce^4＋掺杂量的增加,介电常数实部ε′逐渐增大,介电损耗tan占逐渐减小,介电常数峰明显减弱,并有逐渐变宽的趋势,呈现明显的相变弥散效应特征．当掺杂量Zn^2＋为0．03864mol,C^4＋为0．06mol时,陶瓷试样的介电损耗最小,为1．75×10^-3（1Hz）．     

添加剂对钛酸铝低膨胀陶瓷热稳定性影响

通过计算晶格常数和热分解率,研究了添加剂莫来石和氧化铁对钛酸铝陶瓷热分解影响的机理,实验结果表明,莫来石通过挤压作用,而氧化铁通过形成固溶体来抑制钛酸铝陶瓷热分解。莫来石和氧化铁的混合添加剂比单用莫来石抑制效果更好。     

Effect of trace Ce and B additions on the microstructure of Nb-3Si-22Ti alloys

The effects of trace Ce and B additions on the microstructure Nb-22Ti-3Si alloys were studied. The microstructure of the alloys was observed by scanning electron microscope (SEM), and their phase compositions were analyzed with X-ray diffraction (XRD) and Electro-Probe micro-analyzer (EPMA). The distributions of the elements were detected by Spectrum analyzer. The interface of the phases in the alloys was investigated by transmission electron microscopy (TEM). The results indicated that two phases of Nbss and Nb3Si presented in Nb-22Ti-3Si, Nb-22Ti-3Si-0.2Ce and Nb-22Ti-3Si-0.2B alloys. The segregation of Ti at the interface between Nbss and Nb3Si was promoted and the volume fraction of silicides in the alloy increased with the trace B and Ce addition to the Nb-22Ti-3Si alloy respectively. And there was no single and definite orientation relationship between Nb3Si and Nbss in Nb-22Ti-3Si, Nb-22Ti-3Si-0.2Ce and Nb-22Ti-3Si-0.2B alloys. Compared with the Nb-22Ti-3Si alloy, the Nbss superlattice structure was found in Nb-22Ti-3Si-0.2Ce and Nb-22Ti-3Si-0.2B alloys.     

Mn含量对铸造高铌TiAl合金组织和性能的影响

选择两种Mn含量不同的高铌TiAl合金Ti46Al8Nb2Mn0.2B和Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B,通过热等静压(HIP)及后续热处理,结合组织和力学性能的分析,研究了Mn含量对高铌TiAl合金的组织和性能的影响.XRD和SEM背散射电子实验结果表明:Mn含量较高的Ti46Al8Nb2Mn0.2B合金,经热等静压及循环热处理,得到的双态组织较粗大,并且有少量脆性β相存在;Mn含量较低的Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B合金,经热等静压后直接在双相区长时间保温处理,得到了细小的双态组织,并且完全消除了β相.室温拉伸实验表明,Mn含量的降低提高了Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B合金的力学性能,其延伸率、屈服强度和断裂强度分别达到2.4%、548MPa和660MPa.断口形貌分析表明,室温下两种合金都属于解理断裂.     

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.     

莫来石纤维对钛酸铝陶瓷力学性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜、热膨胀系数、抗弯强度和气孔率测试等手段，研究了莫来石纤维对钛酸铝陶瓷力学性能的影响。实验结果表明莫来石纤维使钛酸铝陶瓷抗弯强度得到较大增加的同时，复合陶瓷承受的形变也大大提高了，其机理主要是纤维从基体中的拔出。但莫来石纤维过量时，将导致复合陶瓷成型的困难和抗弯强度的降低。而烧结温度超过1500℃时，纤维将粉化而失去其对钛酸铝陶瓷的补强增韧作用。