BaTiO3纳米粉体及其陶瓷的制备和介电性能

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备BaTiO3纳米粉体及其陶瓷.通过XRD、SEM和TEM对BaTiO3粉体及其陶瓷进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能.研究了预烧温度和烧结温度对BaTiO3粉体及其陶瓷微观结构和介电性能的影响.结果表明:950℃预烧2 h的BaTiO3粉体主要为四方相,其尺寸为60 nm左右,经1 300℃烧结2 h的BaTiO3陶瓷具有高的介电常数(10 820)和小的介电损耗(0.01).     

Mn0.6Zn0.4Fe2O4/α-Fe2O3复合材料的磁性和电阻率温度关系研究

采用化学共沉淀法制备了Mn0.6Zn0.4Fe2O4和α-Fe2O3纳米微粉,进而利用陶瓷工艺制备了(Mn0.6Zn0.4Fe2O4)1-x/(α-Fe2O3)x纳米晶复合块体材料.详细研究了(Mn0.6Zn0.4Fe2O4)1-x/(α-Fe2O3)x样品的相结构、磁学性质和电阻率的温度依赖性.研究发现在Mn0.6Zn0.4Fe2O4中掺入适量的α-Fe2O3可改善材料的高频软磁性能,也可改善样品电阻率的温度灵敏度.从而为锰锌铁氧体性能的改善提供了新的线索.     

A位取代对ZnO-0．5SiO2陶瓷烧结特性和介电性能的影响

采用常规固相反应法,以ZnO-0.5SiO2体系为基体成分,研究了A位取代ZnO-0.5SiO2陶瓷的烧结特性和介电性能的影响规律.结果表明:Mg在一定范围内A位取代ZnO-0.5SiO2中的Zn可形成(Zn1-x,Mgx)2SiO4固溶体,x(Mg)最大固溶度不超过0.5.当取代量超过固溶度后,出现Mg2SiO4和Mg2SiO3相.x(Mg)≤0.5,陶瓷介电常数变化不大,品质因子较高;x(Mg)＞0.5时,陶瓷介电常数增大,品质因子急剧下降.研究还揭示了(Zn1-x,Mgx)2SiO4(x=0.1～0.3)陶瓷在1 275℃烧结具有良好的介电性能,其介电常数为6.19～6.23,品质因子为48 000～53 000 GHz,频率温度系数为-50×10-6～-60×10-6/℃.     

掺硅钛酸钡纳米粉体及其陶瓷的制备和表征

目的 制备均匀的掺硅BaTiO3纳米粉体及其高介电常数和高介电温度稳定性的钛酸钡基陶瓷.方法 采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备掺硅钛酸钡基纳米粉体及其陶瓷样品,通过XRD,TEM和SEM对它们进行表征,并测试陶瓷的介电性能.结果 采用sol-gel制得纳米级(～50 nm)掺硅BaTiO3粉体,主要相组成为立方相,当掺硅摩尔分数增加到0.10时,有Ba2TiSi2O8新相生成;烧结后的掺硅钛酸钡陶瓷主要相组成为四方结构;当掺硅摩尔分数为0.003,陶瓷的室温介电常数为4 081,介电损耗为0.004,而且ε-T曲线比较平坦,介电温度稳定性较好.结论 采用sol-gel可制得掺硅的钛酸钡纳米粉体和具有高介电常数和高介电温度稳定性的钛酸钡基陶瓷,温度稳定性满足Z5U(E)特性.     

BaTi0.99Fe0.01O3-Tb1-xDyxFe2-y复合双层结构中的磁电效应

用溶胶-凝胶法制备了BaTi0.99Fe0.01O3粉体,在1 350℃烧结成圆片状多晶样品.结构分析表明BaTi0.990.99Fe0.01O3依然是四方相钙钛矿结构,但是居里温度及相变潜热比纯净BaTiO3均略低.将BaTin0.99Fe0.01O3与Tb1-xDyx Fe2-y复合构成双层膜.研究了该层状结构的磁电(ME)效应.在2.8 kA/m的低磁场下,得到该双层膜最大横向磁电系数.并且BaTi0.99Fe0.01O3-Tb1-xDyx Fe2-y双层膜的横向磁电系数比BaTiO3-Tb1-xDyx Fe2-y双层膜的横向磁电系数大50%.因此掺杂BaTiO3可望成为ME复合结构中压电相的一个理想选择.另外由于不含铅、锆等有害物质,符合环保要求;改性的BaTiO3具有深入研究和应用价值.     

BaNd0.01Ti1.02O3陶瓷的制备及其介电性能

目的研究钛过量对溶胶-凝胶法制备的掺钕钛酸钡粉体及其陶瓷的相组成、显微结构和介电性能的影响。方法采用溶胶-凝胶法制备BaNd0.01Ti1.02O3纳米晶粉体及其陶瓷，通过TEM，SEM，XRD等对钛酸钡基纳米晶粉体及其陶瓷的相组成和显微结构进行了表征，并测定陶瓷的介电性能。结果溶胶-凝胶法合成出BaNd0.01Ti1.02O3纳米晶粉体(35—50nm)，主晶相为立方相，在1350℃／2h烧结后为四方相细晶陶瓷，其居里温度为100℃，最大介电常数为8596，介电损耗为0．014。结论溶胶-凝胶法可制得BaNd0.01Ti1.02O3纳米晶粉体及其细晶陶瓷，钛过量可改善陶瓷的微观形貌和介电性能。     

掺镍钛酸钡纳米粉体及其陶瓷的溶胶-凝胶制备

目的研究焙烧温度和烧结温度对由溶胶-凝胶法制备的掺镍钛酸钡样品微结构及介电性能的影响。方法采用溶胶-凝胶法制备了掺镍钛酸钡粉体及其陶瓷,通过FT-IR,XRD,SEM和TEM对干凝胶粉体、预烧粉体以及陶瓷进行了表征,并测定陶瓷的介电性能。结果采用溶胶-凝胶法可制备纳米级(30~80 nm)掺镍钛酸钡粉体及其细晶陶瓷(1~3μm);较高的焙烧温度有利于四方相钛酸钡的形成和晶粒的长大,但降低了陶瓷的介电常数;较高的烧结温度有利于陶瓷居里点介电常数的提高,合适的焙烧温度及烧结温度分别为800℃和1 300℃。结论溶胶-凝胶法可制得组成均匀、性能优异的介电材料,是制备多组分掺杂钛酸钡陶瓷的理想方法。     

双稀土掺杂BCST陶瓷的研制及其性能结构的研究

采用溶胶—凝胶法合成了BCST（Ba0.62 Ca0.08 Sr0.3 TiO3）粉体,再经过二次固相掺杂稀土Pr6O11和Nd2O3获得BCST∶0.001Pr6 O11.xNd2 O3系列纳米粉体及陶瓷;采用XRD和SEM,等对粉体的相组成和陶瓷的微观形貌进行了表征,并用介电频谱仪测试了陶瓷的介电性能.结果表明：所得BCST∶0.001Pr6O11.0.002Nd2O3粉体主要为四方相纳米粉体;随着稀土Nd2O3掺杂量的增加,所获得的陶瓷的晶粒先逐渐变小随后又逐渐增大;当钕的掺杂量x=0.002时,所获得陶瓷的室温介电常数最高,而介电损失最小;各试样的介电常数随烧结温度的升高增大,在1 330℃,1 360℃和1 400℃温度下烧结所获得的S1-陶瓷,介电常数的峰值εmax分别为10 360、12 490、13 750;其居里温度显著降低（10℃）,介温曲线呈单峰,介电常数随温度的变化敏感而对称,有望在温度敏感陶瓷方面发现其应用.     

旋转喷镀法制备GHz高磁导率NiZn铁氧体膜

用自研设备将加压的反应溶液Fe2 Cl2( Fe3 Cl3) NiCl2 ZnCl2和缓冲溶液CH3COONH4以一定流量同时喷镀在90℃转盘上的玻璃衬底上以单质氧为氧化剂生成了厚度1～2 μm的NiZn铁氧体薄膜.X射线衍射数据表明制备的NiZn铁氧体薄膜具有尖晶石结构.氧化液pH值等于8.8时制备的薄膜的组成是Ni0.25Zn0.09Fe2.66O4,有313 kA/m的大的饱和磁化强度和692.5 A/m的低的矫顽力.在0.1 GHz到3.5 GHz频率范围内用Agilent 8722ES矢量网络分析仪通过短路微带线微扰法测量了薄膜的复数磁导率.薄膜的复磁导率的实部μ'r在0.5 GHz为36.1,虚部μ"r在0.8 GHz达最大值55.5.磁导率虚部值在0.5～2 GHz频率范围大于20,制备的薄膜将可以应用于微波频段的电磁干扰抑制器.     

BST/MgO复相陶瓷的制备与性能

以溶胶低温燃烧合成法制备了BaSr Ti O3超细粉末,与商品MgO纳米粉体同为原料,按质量比1∶1的比例制备了BST/MgO复相陶瓷材料。分别在1 150,1 200,1250℃,利用SEM、XRD和LCR对制备出的BST/MgO复相陶瓷的显微结构与介电性能进行了测试分析。结果表明,BaSr Ti O3/MgO复相陶瓷可在1 250℃烧结致密,烧结温度比固相法低150℃左右。介电常数下降至160左右,介电常数对偏压的调谐性达到20%以上（1 kV/mm）。