ZnO压敏陶瓷中富Ba晶界相的生成与控制

已知在通常的ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3系陶瓷中,加入Ba添加剂,由于Ba离子半径大而易偏析于晶界,故能进一步改善其非线性性能,但近来对ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3-BaO系压敏陶瓷的研究则发现,在一定的条件下,Ba离子不仅只是偏析于晶界,而且形成富Ba的新晶界相,经分析为偏锑酸钡(BaSb_2O_6)相;由氧化铋(Bi_2O_3)、尖晶石(Zn_(2.33)Sb_(0.67)O_4)、偏锑酸钡组成的晶界相,改变了通常的压敏陶瓷中晶界相的结构、组分和性质,从而影响及晶粒间的界面性质和界面处的肖特基势垒;当这几种晶界之间有适当比例时,能显著地改善压敏陶瓷在长期电负荷下工作的稳定性.对ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3系陶瓷在烧结过程中晶相的生成已有报道.本文对ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3-BaO系压敏陶瓷中,偏锑酸钡相的生成过程及影响因素进行讨论;在发现常用的SiO_2,Cr_2O_3添加剂对偏锑酸钡相生成有重要影响的基础上,对这种影响的机理进行分析,所得到的一些实验结果,对压敏陶瓷制备过程中添加剂及工艺参数的控制会有重要的指导作用.1 材料与方法实验试样除主成分ZnO外,Bi_2O_3,Sb_2O_3,BaCO_3添加剂(各自在0.2～1.5 mol%范围内调整)作为基本成分加入,另外还有其他改性添加剂,原材料均为化学试剂纯度,制备三组试样(表1),A组试样不含SiO_2和Cr_2O_3,B,C组在     

半导体陶瓷电阻率的电压效应的定量分析

电压效应是指材料的物理性能随外加电压变化的现象,在半导体陶瓷中这一现象是很普遍的.目前这一现象还没有定量的理论描述.本文由晶界势垒模型得到了半导体陶瓷电阻率的电压效应的定量结果,并探讨了减弱电压效应的方法.半导体陶瓷的电学性能主要是由晶界附近因电子结构不同而形成的晶界高阻层决定的,而晶界高阻层就是晶界附近的势垒层,因此晶界高阻层的电阻率可表为     

半导体陶瓷边界层电容器的性能极限和设计

半导体陶瓷边界层电容器因其优异的物理性能而受到广泛重视.但自60年代初发明BaTiO_3半导瓷边界层电容器以来,边界层电容器的物理性能一直没有定量的理论描述,使得器件的设计和制造始终存在许多问题.由晶界势垒模型对半导体陶瓷边界层电容器的物理性能及其极限作定量分析、对边界层电容器的性能作出设计并对提高性能的方法进行探讨.     

(Ba, Pb)TiO3半导体陶瓷的特殊敏感性及其机理

研究了具有多孔网状结构(Ba,Pb)TiO₃半导体陶瓷的电阻温度特性, 发现在空气中长时间放置的(Ba, Pb)TiO₃陶瓷在居里点以前有一段电阻值随温度升高而增大的反常阻温特性. 进一步的研究结果表明(Ba, Pb)TiO₃陶瓷反常的阻温特性与其湿敏性相关, 在11%~93%相对湿度范围内, 电阻值变化3个数量级, 而且在单对数坐标中其湿阻特性曲线接近线性. 结合表面吸附、晶界势垒、铁电-顺电相变, 综合分析了(Ba, Pb)TiO₃陶瓷的特殊敏感性机理, 并给出定性解释.     

用正电子湮没研究ZnO陶瓷电阻器

ZnO压敏电阻器是以氧化锌为主体,添加其它少量氧化物制成的非线性电阻器,其伏(特)安(培)特性为非线性,也就是施加在ZnO材料的电压低于击穿电压时其电阻很大,几乎为绝缘体,只流过很小漏电流,当电压超过|V_A|(瞬时过电压)时,其电阻大大地减少,电流大幅度地增加。如图1所示,正常态因ZnO电阻大,电流按A回路走,所以起动了机器,当电压加到ZnO的|V_A|时,即达到瞬时过电压后,此时ZnO的电阻突然变得非常小,几乎等于零,这时电流走B回路,因而起到保护仪表或机器的作用。所以ZnO电阻器是一种瞬时过电压抑压器。 ZnO压敏电阻器的导电机制和组分微观结构等问题在国外虽然研究得十分活跃,但尚未搞清楚;国内在这方面的研究报道得也很少。ZnO陶瓷的非欧姆性质是由在ZnO晶粒之间的高电阻晶界层引起的。     

稀土复相Sialon中的相组成规律研究

稀土氧化物已被认为是Si,N_4基陶瓷极其有效的烧结助剂,稀土Sialon也成了目前结构陶瓷研究中极为引人注目的材料.在α′-β′复相Sialon中,稀土离子能固溶进入α-Si_3N_4结构,同时起着稳定α′-Sialon的作用.不同离子半径的稀土固溶于α′相的能力有所差异,进而也影响材料的相组成.本文对复相α′-β′-Sialon提出了用扫描电镜背散射电子像,辅助图象处理的方法,测定陶瓷材料的相组成.能同时对α′相,β′相,特别是晶界玻璃相含量进行定量确定.通过分析Sm-Sialon,Gα-Sialon,Dy-Sialon,Y-Sialon和Yb-Sialon的测量结果,     

Li_2O(LiCl)_2—B_2O_3—Al_2O_3系玻璃的离子导电性

引言随着固态离子学的兴起,玻璃态的快离子导电性日益引起了广泛的注意,因为与晶体相比,玻璃的成份连续可变,易于加工,以及无晶界影响等,使之有希望制作为各种离子器件。Otto较早的研究表明,锂硼酸盐玻璃有着比其他玻璃较高的锂离子导电性。近年来,Levasseur和Button等相继对锂卤硼酸盐玻璃进行了研究。但是这种锂硼酸盐玻璃的化学稳定     

晶界层陶瓷中的慢极化响应

利用时域介电谱方法在氧化锌变阻器陶瓷中发现了一种非线性慢响应极化成分,它占了样品静态电容C_s的60—95%,响应时间长达数百秒.它区别于工频以上的普通介电极化;存在于多相固体的晶粒间界层,有类似于蓄电池的性质.用于内边界层电容的钛酸锶和具有正温度系数(PTC)的钛酸钡陶瓷是另外两类晶界层陶瓷的典型代表,在其中也发现了类     

氧化锌陶瓷的非线性电容效应

近年来有三种利用晶粒间界效应的电子陶瓷引起应用和机理研究者的注意。这就是内边界层电容陶瓷、PTC(positive temperature coefficient)陶瓷和变阻器(varistors)陶瓷。一些掺杂钙钛矿型晶粒结构的陶瓷,其中的晶粒具有高电导率而晶粒间界是绝缘的,因而具有很高的等效介电常数,已广泛用于电容器的小型化,并有希望用于能量存贮。后两种晶界层陶瓷因为在于利用其电阻效应,对其电容效应研究的报道极少。其实,掺杂氧化锌陶瓷在低电压     

氨基酰化酶在低浓度脲溶液中的失活并非解聚所致

氨基酰化酶(Aminoacylasc,EC3.5.1.14)是一个含金属锌离子的二聚体酶,亚基分子量约为43 000.Zn~(2 )位于每个亚基的活性部位上,且为酶的活性所必需,过去的研究结果表明锌离子对酶活性部位结构有一定的稳定作用,最近报道的氨基酸序列表明,该酶分子中有16个色氨酸残基和18个酪氨酸残基.我们已经知道16个色氨酸残基中部分位于分子     

透明氮化铝陶瓷的制备

以碳热还原法制备的氮化铝粉体为原料,ＣａＣ２为烧结助剂,采用常规的热压烧结和无压烧结工艺在高温和低温下制备透明的氮化铝陶瓷,实验结果表明,碳热还原法制备的ＡｌＮ粉纯度较高,粒度较小,粒径分布较窄,适宜制备透明ＡｌＮ陶瓷。在ＡｌＮ陶瓷的致密化过程中,由于ＣａＣ２的挥发从而使晶界到得到净化,高度致密化导致ＡｌＮ陶瓷透明。     

氟氧化物玻璃陶瓷中Yb3+和Er3+的强交叉弛豫过程

氟氧化物玻璃陶瓷是一种兼有氟化物低声子能量和氧化物机械强度的新型上转换发光材料.在Er3+和Yb3+离子共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中,紫光激发时产生较强的红色辐射,而不是常规的由于多声子逐级弛豫引起的绿色辐射.荧光光谱分析表明,Yb3+离子的敏化引起的强交叉弛豫过程是红色辐射相对强度增加的主要原因.紫光激发时产生相对强度较强的红色辐射说明在氟氧化物玻璃陶瓷中,稀土离子掺入到氟化物微晶中,而氟化物微晶则被包埋于氧化物基质中.     

氧化物粒子弥散强化的合金中界面对高温氦脆的抑制机理研究

探讨了在 0.5T_m(T_m为材料熔点)温度附近一种氧化物粒子弥散强化的铁基合金中惰性气体离子辐照引起的组织结构变化. 实验利用高能²⁰Ne离子辐照材料样品至3个剂量水平. 借助透射电子显微镜发现, 即使在最高辐照剂量, 材料的晶界处也没有发生空洞的加速生长, 显著区别于相同辐照条件下传统铁基合金的组织结构变化. 这个特点反映出氧化物粒子弥散强化合金具有在高温和高氦产生率的苛刻环境中(诸如在聚变堆内部)使用的潜力. 晶界处空洞生长的抑制效应可归因于材料晶粒内部高密度的氧化物纳米颗粒的界面对惰性气体原子的有效俘获和对辐照缺陷的回复作用.     

低温极端环境下氮化铝陶瓷断裂行为及第二相的影响

氮化铝陶瓷在低温工程中有着良好的应用前景,但这方面的研究报道甚少.本文对氮化铝陶瓷的低温断裂行为进行了系统研究,以液氮和干冰作为制冷剂,测试低温环境下材料的抗弯强度和断裂韧性.当测试温度从293 K降低到77 K时,氮化铝陶瓷抗弯强度从364.6±29.2MPa增加至415.3±21.7 MPa,断裂韧性从3.98±0.19 MPa m1/2增加到4.59±0.28 MPa m1/2,同时发现穿晶断裂比例从7.3%增加至14.5%.基于实验结果,分析了陶瓷中第二相引起的残余应力对三叉晶界处氮化铝晶粒以及裂纹扩展方式的影响,结果表明,低温下第二相导致氮化铝陶瓷断裂模式发生改变;通过调控第二相在基体中的分布状况可以改善氮化铝陶瓷性能,对于氮化铝陶瓷的低温工程应用具有参考价值.     

受限条件下玻璃基质中LaF3微晶生长机理的光谱学探究简

利用高温熔融法制备了Eu³⁺掺杂的45SiO₂-25Al₂O₃-18Na₂O-9.5LaF₃玻璃,并将基础玻璃在可控条件下进行晶化热处理后获得了性能良好的玻璃陶瓷. 通过XRD,TEM和光谱学手段对玻璃陶瓷进行了表征,结果表明晶化热处理后,LaF₃纳米晶体从原有单一的玻璃相中析出,晶粒大小约为25 nm. Eu³⁺掺杂玻璃陶瓷、纳米晶体和玻璃3种基质的光谱分析及XRD结果证明稀土离子进入到LaF₃纳米晶体中并计算出在其中富集的比例. 进一步利用源自于Eu³⁺离子的发射谱和激发谱研究了退火温度和前驱物中重金属离子对玻璃网络结构中LaF₃纳米晶体生长影响的机理,为玻璃陶瓷的人工设计合成提供了理论支持.     

d,1-2,3,5,6-四氢-6-苯基咪唑[2,1-b]噻唑的电离常数及其锌络合物的稳定常数

1967年Holbrook和Scales报道了此化合物的碱电离常数_pK_a=7.94(μ=0.01),但未说明采用的方法。 我们应用pH法重新研究了此化合物的电离平衡,求出两级电离平衡常数,并测定了它与锌离子络合物的稳定常数.同时建议一种改进的由pH法求络合物逐级稳定常数β_i和最大配位数n的方法。     

时效处理的MgO-(Al_2O_3)-PSZ陶瓷断裂过程的声发射行为

一、前言 适当控制部分稳定ZrO_2(PSZ)陶瓷的冷却过程,合理选择高温特效的条件,可令c~*-ZrO_2基相中的t~(**)-ZrO_2沉淀相处于既保持至室温,又便于向m-ZrO_2相转变的状态;从而提高材料的增韧和强化效果。若在亚共析温度区进行时效,m~(***)-ZrO_2现将出现在晶界处;富MgO的δ相(Mg_2Zr_5O_(12))畴将在c/t相界面上优先成核,并导至c-ZrO_2晶格收缩,从而在基体中形成应力场。这将有利于应力诱发相变的发生,可望改善材料的力学性能。本     

钴铁氧体磁粉穆斯堡尔谱的研究

钴铁氧体磁粉在磁场和温度同时作用下,它的各向异性常数和矫顽力都发生变化;一般认为这是由于磁粉内Co~(2+)离子迁移引起的.但根据我们的实验;这种磁粉在钴含量相同时受到磁场和温度作用后,它的各向异性和矫顽力的变化量和磁粉Fe~(2+)的含量成正比.因此,我们认为,这样的变化是由于磁粉内Co~(2+)-Fe~(2+)的离子对迁移所造成的.目前,直接观察磁粉内离子的分布和迁移过程还十分困难.本文利用穆斯堡尔谱研究钴铁氧体磁粉经磁热处理后Fe~(2+)离子的分布情况.     

新型PTC热敏陶瓷的效应及机理研究

PTC热敏陶瓷在其转变温度附近具有电阻率大幅度上升的特点,作为智能材料在温度检测与显示、温度控制、过热保护等高技术领域中具有广阔的应用前景.目前,PTC热敏陶瓷元件是通过BaTIO_3掺杂,使晶界上存在受主态或电子陷阱来实现其功能的,它在烧成时对温度及气氛的要求极为严格,这使得其制备工艺难以很好控制,从而在实际生产中受到了很大的限制.     

氟氧化物玻璃陶瓷中Yb3+和Er3+的强交叉弛豫过程

氟氧化物玻璃陶瓷是一种兼有氟化物低声子能量和氧化物机械强度的新型上转换发光材料。在Ｅｒ＾３＋和Ｙｂ＾３＋离子共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中,紫光激发时产生较强的红色辐射,而不是常规的由于多声子逐级驰豫引起的绿色辐射,荧光光光谱分析表明,Ｙｂ＾３＋离子的敏化引起的强交叉驰豫过程是红色辐射相对强度增加的主要原因。