缺陷化学理论及其发展

本文拟从缺陷化学和缺陷技术的发展历史入手,着重介绍各种点缺陷学说对化学和物理等领域的贡献和作用以及值得注意的一些问题。     

真空烧结SrTiO3系多功能瓷涂覆的研究

采用真空烧结使 Ｓｒ Ｔｉ Ｏ３ 系基片充分半导化,研究了氧化物（ Ｎａ２ Ｏ）及其它两种复合氧化物（ Ｐｂ Ｏ Ｂｉ２ Ｏ３  Ｂ２ Ｏ３ 、 Ｍｎ Ｏ Ｂｉ２ Ｏ３）为扩散剂对半导化的（ Ｓｒ Ｃａ） Ｔｉ Ｏ３ 基陶瓷压敏、介电特性及显微结构的影响     

化学沉淀法制备纳米氧化锆的研究

以氧氯化锆 (Zr OCl2 · 8H2 O)和氨水 (NH3· H2 O)为原料 ,采用化学沉淀法制备了纳米级氧化锆微粉 ,考察了反应温度、反应物浓度、溶液 p H值、煅烧温度和时间对产物粒径的影响 ,获得了最佳工艺条件 .通过透射电镜、X射线衍射研究了产品的粒度、形貌和结构 ,所得纳米 Zr O2 分散性良好 ,粒度分布均匀 ,平均粒径约 2 0 nm,粒子形状为球形     

La2O3掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3-MgO 介电性能的影响

在钛酸锶钡与质量分数为60％的Mg0混合的基础上，进行了‰()3掺杂的系统研究．随‰03掺入量的增加，~r-MgO材料的晶面间距先变大后变小．掺杂适量的La203可降低BST—Iv／go复合材料高频损耗，同时保证适中的介电常数，但过量的Lal03掺杂使得材料的介电常数降得很低．当L赴03掺杂量为叫(L赴03)=0．2％时，~F-MgO材料的介电常数为84．9，损耗为0．006(2．9GHz)，介电常数可调率达14．3％(29．7kV／CITI)．利用电介质理论分析了L赴q对BSW—MgO材料介电性质的改性机理．     

SrTiO3:Ti3+晶体中朗德因子的研究

1引言 钛酸锶（SrTiO3）是一种重要的铁电晶体．它具有钙钛矿结构,在Tc=105K时有一个由立方到四角对称的结构相变．相变的结果使（Tio6）^9-八面体变为四角伸长的八面体（点群对称为D4h）．Ti^3＋离子在SrTiO3晶体中占据Ti^4＋离子位置．由于它所在的氧八面体为四角伸长,因此其基态为轨道双重态2^E,这个简并状态是不稳定的,会产生一个三角的Jahn—Teller畸变,使2^E态进一步劈裂成两个轨道单态．此时基态就为轨道单态,氧八面体也就变成斜方对称．电子顺磁共振（EPR）实验证实了这一点.     

MgTiO3对SrTiO3—Bi2O3·nTiO2系统的微观结构和介电性能的影响

研究了加入ＭｇＴｉＯ３的ＳｒＴｉＯ３－Ｂｉ２Ｏ３ｎＴｉＯ２系统的结构和性能的变化规律．研究表明，随ＭｇＴｉＯ３量增加，材料的相组成、晶格常数和性能均发生变化．加入的Ｍｇ２＋和Ｂｉ３＋在ＳｒＴｉＯ３晶格中发生电价补偿置换，使Ｂｉ３＋的固溶极限显著提高，产生强烈的移峰作用和展宽作用，大大改善了材料的温度特性     

以SrTiO3为基电容器瓷料的研究

通过对以ＳｒＴｉＯ３为基瓷料配方和制造工艺的改进，得到了在－２５℃－８５℃的温度范围内，介电常数ε大于２２００，介电常数的温度稳定性较好的瓷料。     

二元系SrTiO3_CaTiO3固溶体的XRD研究

进行了SrTiO3_CaTiO3系统的X_射线衍射分析 ,结果表明 ,当Ca2 +置换Sr2 +而形成ABO3钙钛矿型固溶体时 ,相对衍射强度 (I/I1) 10 0 减弱 .通过测定晶体结构的晶胞参数 ,进而比较衍射强度理论值及实测值 ,可以证明 (I/I1) 10 0 的减弱与ABO3钙钛矿型结构中A位离子的原子散射因子有关 ,由于钙的原子散射因子小于锶的原子散射因子 ,导致 (Sr ,Ca)TiO3固溶体的相对衍射强度 (I/I1) 10 0 减弱 .另外 ,通过比较衍射强度I110 /I111的实测值与计算值 ,还获得了A位离子的占位情况 .研究结果为SrTiO3基陶瓷材料的微量物相鉴定及微观结构分析提供了依据     

掺钙-钛酸钡陶瓷缺陷化学的研究

用高温平衡电导率及正电子湮没寿命谱量测研究了钙离子的两种置换类型对钛酸钡缺陷结构、电性能的影响及机理。结果表明：等价置换能够改变钛酸钡氧化、还原反应生成焓，受主置换对钛酸钡电导率曲线、正电子淹没寿命谱均有显著影响；少量受主置换可以使在强还原气氛下烧结钛酸钢材料的绝缘电阻提高近１０个数量级。该材料可做为进一步研究贱金属电极独石电容器的基础。     

磁瓦表面夹层缺陷的检测和识别方法

为了改变目前以目视为主的磁瓦缺陷检测现状,应用计算机视觉技术检测与识别磁瓦缺陷.首先,应用图像剪切技术获得需要检测的部分;然后,应用Laplacian算子和Wiener滤波器进行图像锐化和滤波去噪,选择相应的阈值进行图像二值化;最后根据白色区域的面积和周长与给定的阈值进行比较,实现夹层缺陷的检测.MATLAB仿真实验验证了算法的有效性.     

用慢正电子束测定类金刚石薄膜中的缺陷浓度

对在不同极板负偏压下采用射频-直流等离子体方法制备得到的类金刚石膜(a-C:H)的微结构进行了测量,利用慢正电子束实验装置,探测并分析了样品缺陷浓度的分布情况.结果表明,在不同偏压下制备的薄膜,其膜中缺陷浓度存在很大差别,但在900 V偏压下制得的样品,膜中的缺陷浓度最低.     

SrTiO3中离子自扩散参数评估

评估了在未掺杂SrTiO3中氧的自扩散数据,得出:(1)在SrTiO3晶体中,氧通过氧空位扩散,扩散最快的离子为O2-,其次为Sr2+,最慢的为Ti4+.(2)在1 098~1 623 K范围,氧分压在0.2~7.6×104 Pa内变化时,得到氧在SrTiO3晶体中的自扩散系数,而位错密度和氧分压对扩散系数影响不大.     

用Sol-Gel法制备钛酸铝微粉及其低膨胀陶瓷合成

利用＾１ＨＮＭＲ、ＩＲ、ＤＴＡ／ＥＧＤ／ＧＣ、ＴＧ、ＡＡＳ、ＰＳＤ和ＳＥＭ手段,研究了Ａｌ（ＯＮ３）３．９Ｈ２Ｏ乙醇溶液与钛酸丁脂混合液的反应机理,钛酸铝晶相形成过程中晶相的变化及其陶瓷的热膨胀性。实验结果表明,形成整体凝胶的溶胶「Ａｌ＾３＋」：「Ｔｉ＾４＋」之比接近于理论值。主晶相钛酸铝的形成温度为１３００℃,１４００℃焙烧过的粉体其平均粒径为３．６μｍ,经１４５０℃烧结后陶瓷的热膨胀系数为０．     

莫来石对钛酸铝陶瓷组织性能的影响

钛酸铝陶瓷是一种优异的高熔点、低膨胀性的无机非金属材料,然而其热膨胀性的各向异性导致了其烧结体中有很多裂纹,从而使其不能有较高的强度和致密度,为了提高其强度、抑制其分解往往在钛酸铝中加入莫来石.本文系统地研究了莫来石含量对钛酸铝材料组织性能的影响,通过力学性能、热学性能的比较,得出当莫来石质量分数(含量)为12%时材料综合性能较佳,此时材料的热膨胀系数为1.65×10-6/℃,并且由于微观结构中孔洞较少,强度可达59 MPa.     

钛酸钡中超微量锰的测定方法探讨

本文在传统分光光度法测定钛酸盐中超微量锰的基础上,采用721型分光光度计,525nm波长,改进了工作曲线底液及空白液的组成,使测定含量低至0.02%,检出最低含达0.0015%,是定量测定钛酸盐中超微量锰的可靠方法.     

锆钛酸铅陶瓷的烧结性能

测定了Zr 浓度为x= 0-85 ～0-97 的锆钛酸铅陶瓷(PZT) 的径向线收缩率和致密度. 同时, 利用球模型推导的扩散机制的烧结方程获得该Zr 浓度范围内PZT 陶瓷的烧结活化能. 研究发现, 在PZT陶瓷的铁电一反铁电相边界所对应的Zr 浓度范围, PZT 陶瓷的烧结活化能和致密度存在突变.     

钛酸钠纳米线的合成和结构

利用TiO₂粉末和NaOH水溶液在175℃～240℃水热反应得到了具有层状结构的钛酸钠纳米线。研究了原料比例和反应温度的影响。利用X射线粉末衍射、电子显微术和X射线能量色散谱等结构分析手段研究了纳米线的微观结构。观察到纳米线内部存在大量畴界和缺陷。发现上述钛酸钠纳米线的结构与任何已知结构都不相同,初步标定为单斜结构,单胞参数为a=2.15nm, b=0.377nm, c=1.28nm, β=103.5°。进一步用上述纳米线和KOH溶液水热反应合成了钛酸钾(K₂Ti₈O₁₇)纳米线。     

钛酸钠纳米线的合成和结构

利用TiO2粉末和NaOH水溶液在175~240℃水热反应得到了具有层状结构的钛酸钠纳米线。研究了原料比例和反应温度的影响。利用X射线粉末衍射、电子显微术和X射线能量色散谱等结构分析手段研究了纳米线的微观结构。观察到纳米线内部存在大量畴界和缺陷。发现上述钛酸钠纳米线的结构与任何已知结构都不相同,初步标定为单斜结构,单胞参数为a=2.15nm,b=0.377nm,c=1.28nm,β=103.5°。进一步用上述纳米线和KOH溶液水热反应合成了钛酸钾(K2Ti8O17)纳米线。