掺铂TiO_(2-x)氧敏薄膜的制备和性能

以钛酸丁酯和无水乙醇分别为原料和溶剂，添加适量稳定剂制成稳定溶胶，用浸涂法在Ａｌ２Ｏ３ 基片上制备ＴｉＯ２ 薄膜，经１０００℃Ｈ２ 气氛下还原制得ＴｉＯ２－ ｘ薄膜．最后在氯铂酸甲醛溶液中浸泡得到掺铂薄膜．实验结果表明掺铂薄膜在８００℃下具有良好的氧敏感性和重复性，薄膜在Ｎ２ 气氛下具有良好的电阻温度特性．本文分析了铂在薄膜中的作用原理．

TiO_(2-x)纳米粒子薄膜型氧敏元件的性能

以钛酸丁酯和无水乙醇分别为前驱体和溶剂 ,添加适量稳定剂制成稳定溶胶 ,用浸涂法在 Al2 O3基片上制备 Ti O2 薄膜 ,经在 10 0 0℃氢气氛下还原制得 Ti O2 - x薄膜 .通过 SEM照片发现薄膜颗粒在几十纳米左右 ,颗粒分布均匀 .由 XRD分析 ,薄膜的 x值在 0～ 0 .5之间 .实验结果表明 ,Ti O2 - x薄膜在 80 0℃下具有良好的氧敏感性和响应特性 ,薄膜在 N2 条件下具有很好的电阻

α-Ti_3O_5薄膜的制备及氧敏性能的研究

α-Ti3O5是TiOx材料中相对较稳定的晶型,是一种潜在的氧敏材料.与传统的TiO2、ZrO2材料相比,具有阻温特性好的优点.本文通过H2还原TiO2来制备α-Ti3O5薄膜,研究了不同还原温度和保温时间对薄膜晶相组成的影响以及薄膜的导电性、电阻-温度稳定性和在氧化气氛中的晶格稳定性.同时对α-Ti3O5薄膜的氧敏性能进行了初步研究.

掺杂钼对TiO_(2-x)薄膜氧敏性能的影响

以钛酸丁酯为原料，无水乙醇为溶剂，添加适量稳定剂制成稳定溶胶，用浸涂法在 Ａｌ２Ｏ３基片上制备 ＴｉＯ２薄膜，经 １０００ ℃ Ｈ２下还原制得 ＴｉＯ２－ｘ薄膜，在钼酸铵溶胶中浸泡一定时间得到掺钼薄膜实验结果表明掺钼薄膜元件在 ８００ ℃下的氧敏感性和重复性比未掺杂时提高，

Ti3O5薄膜的制备

Ｔｉ３Ｏ５是ＴｉＯｘ材料中相对较稳定的晶型，是一种潜在氧敏材料。与传统的ＴｉＯ２、ＺｒＯ２材料相比，具有阻温特性好的特点。通过Ｈ２还原ＴｉＯ２来制备Ｔｉ３Ｏ５薄膜，主要研究了不同原还温度和保温时间对薄膜晶相组成的影响。并对Ｔｉ３Ｏ５薄膜的导电性、电阻－温度稳定性及在氧化气氛中的晶格稳定性作了初步分析。

Nb掺杂Bi_4Ti_3O_(12)层状结构铁电陶瓷的电行为特性研究

采用固相烧结工艺制备了Nb5+掺杂的Bi4Ti3O12层状结构铁电陶瓷.运用XRD 和AFM对Bi4Ti3-xNbxO12+x/2材料的微观结构进行表征,发现所制备的陶瓷均具有单一的正交相结构,抛光热腐蚀表面晶粒的显微形貌表现为随机排列的棒状结构.通过对材料直流电导率与温度关系的Arrhenius拟合,分析丁Bi4Ti3-xNbxO12+x/2的导电机理. Nb5+掺杂提高了材料的介电常数,但居里温度随掺杂含量的增加呈线性下降趋势.DSC结果显示Bi4Ti3-xNbxO12+x/2材料在居里温度处经历了一级铁电相变.样品的铁电性能测试结果表明, Nb5+掺杂Bi4Ti3O12提高了材料的剩余极化Pr,这主要是由于Nb5+取代Ti4+大大降低了材料中氧空位的浓度,使得氧空位对畴的钉扎作用减弱的缘故.

锰对改善CaBi_4Ti_4O_(15)高温压电陶瓷性能的研究

采用固相法制备了Mn改性的CaBi4Ti4O15（CBT＋xmol%MnCO3）层状压电陶瓷.介电温谱显示所有样品居里点在780℃附近,并且发现该材料在110K处有一介电弛豫峰.Mn的加入显著降低了高温下的介电损耗,剩余极化轻微降低,室温介电常数从173减小到162,同时机械品质因子由2700增加到4400,显示了硬性掺杂的效果.在100～600℃范围内,x=1.0的样品比纯组分的电阻率提高了一个数量级以上,500℃的电阻率提高了约2个数量级（10^8Ω·cm）,电阻率对温度的Arrhenius拟合由两段过渡到三段,压电系数d33由7提高到14.5.实验结果表明,Mn改性的CBT在高温传感器等领域具有应用前景.

TiO_x薄膜电阻稳定性及氧敏特性的研究

分别采用无机盐的水解－沉淀法和醇盐的溶胶－凝胶法两种工艺在Ａｌ２Ｏ３基片上制备ＴｉＯｘ（ｘ＝１—２．０）薄膜，研究了薄膜结构及氧敏特性．结果表明：水解－沉淀法的膜层粒子分布均匀，工艺易控制；溶胶－凝胶法的膜层粒子更细微，相变温度较低．两种工艺制得的超微粒薄膜都具有很好的电阻－温度稳定性．膜层粒子愈超细化，分布愈均匀，氧敏特性愈高；薄膜厚度与气体检测灵敏度有密切关系，具有最佳膜层厚度值，两种工艺获得的薄膜最佳厚度稍有差异．

新型氧敏薄膜材料

采用溶胶－凝胶工艺制备了用于汽车新型传感器的氧敏薄膜材料，包括过渡金属氧化物（ＭｏＯｘ、 ＴｉＯｘ、 ＣｒＯｘ）、钙钛矿型（ＳｒＴｉＯ３／ＬａＮｉＯ３、 ＬａＮｉＯ３、 ＬａＣｒＯ３）和类钙钛矿型（Ｌａ１－ｘＭｘＮｉＯ４）纳米粒子薄膜。结果表明，与传统氧传感器用的 ＺｒＯ２、 ＴｉＯ２半导体材料相比，这三类材料的阻温系数小，敏感度高。

掺铝钛酸锶薄膜及其与CrO_x复合膜的制备及氧敏性能的研究

以TiCl4 ,SrCl2 ·6H2 O为主要原料 ,采用溶胶 -凝胶法制备出掺Al3+的钛酸锶薄膜 ,分析了薄膜的表面形貌和晶相组成 ,并比较了铝含量不同的SrTi1-xAlxO3-δ薄膜的氧敏性能 .实验结果表明 :掺摩尔分数为 0 .0 1的铝的钛酸锶薄膜表现出较高的氧敏性 ,但是 ,铝的掺入并没有消除钛酸锶薄膜的半导特性在中性气氛附近从n型向p型转变 .在此基础上 ,又合成了SrTi0 .99Al0 .0 1O3-δ-CrOx 复合膜氧敏材料 ,该复合膜在 70 0℃下可掩盖SrTi0 .99Al0 .0 1O3-δ薄膜的半导特性从n型向p型转变 .

重力对功能陶瓷材料压制过程影响的离散元模拟

采用离散元法动态模拟了功能陶瓷材料的压制过程,分别分析了重力与微重力情况下,成型后素坯的颗粒分布、应力以及孔隙率等情况.结果显示:在重力情况下,不同粒径的颗粒分布不均匀,小粒径颗粒很大一部分集中在上冲附近,而微重力情况下,颗粒不均匀性明显减小;与此同时,与微重力情况相比,重力情况下坯体的应力分布梯度较大,靠近上冲模及下冲模处应力比中间部位应力大,而孔隙率分布梯度也较大.

无机盐原料溶胶-凝胶工艺合成高纯超细钛酸锶粉料

采用可溶性无机盐TiCl4 ,SrCl2 ·6H2 O为原料、溶胶 -凝胶工艺 (简称ISG工艺 ) ,合成了纳米SrTiO3陶瓷粉料 .主要研究了粉末的胶晶化过程和络合剂在ISG工艺中的作用 ,测定了粉末组分和颗粒形态 .结果表明 ,由于柠檬酸等络合作用 ,溶胶稳定 ,凝胶组分分布均匀 ,在SrO -TiO2 复合氧化物系统由凝胶向结晶相的转变过程中 ,无中间相简单氧化物生成 ;经 4 0 0～ 80 0℃ ,0 .5h的处理 ,SrO -TiO2 复合前驱体可直接由无定形态生成单一的立方SrTiO3相 .80 0℃ ,0 .5h煅烧的SrTiO3粉末颗粒结晶度好 ,平均粒径小于1 5nm ,Na,K ,Fe杂质总含量小于 3 5× 1 0 - 6 .

ISG工艺合成SrTiO_3纳米粒子薄膜

采用 ISG工艺 ,在氧化铝陶瓷基片上合成 Sr Ti O3陶瓷薄膜 ,研究了溶胶性能和溶胶 -凝胶的晶化过程 ,分析了薄膜的形成及结构 .结果表明 ,Sr O- Ti O2 复合氧化物系统由凝胶向结晶相的转变过程中 ,无简单氧化物等中间相生成 ,经 40 0～ 80 0℃ ,0 .5 h,可生成结晶度较好的单一的立方 Sr Ti O3相 .Sr Ti O3陶瓷薄膜晶粒为 1 0 nm左右 .

硅掺杂PMS-PZT材料的晶界行为对畴结构和压电性能的影响

运用XRD、TEM、EDS等实验手段,研究了Si离子掺杂对PMS-PZT材料的相结构、微观结构以及电畴形貌的影响.XRD测试结果表明,所有材料都显示钙钛矿结构,四方度(c/a)随着掺杂量的增加而增大.TEM研究结果表明,随着Si离子掺杂量的增加,电畴的形貌由鱼刺型过渡到微米级的带状畴,最后转变为波浪状的电畴.EDS表明在材料的晶界处含有纳米级的SiO2和PbSiO3,并且发现单斜晶系的孪晶ZrO2在晶界附近析出.本文对孪晶ZrO2的析出及其析出量随着硅离子含量增加而增加的原因作了解释,最后对材料压电性能的降低进行了探讨.

锰掺杂CBT压电陶瓷的交流阻抗谱研究

通过固相反应法制备了锰掺杂的CaBi4Ti4O15陶瓷,掺杂量x(MnCO3)从0到3.0%。添加锰以后,材料的直流电阻率先升高,再降低。通过交流阻抗谱分析,得到了各组分晶粒、晶界对电导的贡献。发现在少量掺杂时,锰原子同时进入晶粒及晶界,并改善高温下的导电性能。掺杂量为1.0%时,直流电阻率最大。但当x(MnCO3)大于3.0%时,锰原子开始富集于晶界,使材料性能恶化。

无机、有机及其复合电介质的纳米尺寸效应及研究进展

当电介质内的不均匀区域达到纳米级时,纳米尺度效应对介电性能的影响便不容忽视。分别以PMN-PT弛豫铁电单晶、ZnO压敏陶瓷、纳米SiO2/环氧树脂复合材料为例,通过实验证明了在无机铁电单晶、半导体陶瓷以及无机纳米/有机复合材料中存在的介电性能的纳米尺寸效应。

新型高灵敏度压电陶瓷多层膜结构加速度传感器

采用压电陶瓷粉体厚膜流延成型工艺和陶瓷内电极共烧技术制成了一种圆环状多层膜结构的压电陶瓷片,用它代替以往圆环状单片压电陶瓷片后,其压电加速度的灵敏度大幅度提高。本文对该加速度的性能进行了研究。这种体积小、重量轻、灵敏度高的新型加速度计可望在高新技术领域中获得应用。

低温烧结制度对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷显微结构与电性能的影响

采用传统电子陶瓷的制备工艺,制备了相同Bi_2O_3含量、Sb_2O_3/Bi_2O_3比分别为0.25、0.50的ZnO-Bi_2O_3基压敏陶瓷,研究在800℃-950℃区间内一步烧结与两步烧结制度对陶瓷的显微结构与电性能的影响。显微结构分析表明,烧结过程中足够的Bi_2O_3液相有利于烧结,而且能够促进晶粒内含反演边界(Inversion Boundary)的ZnO晶粒的长大。烧成的样品具有发育良好的显微结构:高的致密度、均匀的含Bi第二相分布以及粒径,而且电性能良好:压敏电压327-670 V/mm,非线性系数20-31,漏电流低于0.5μA。Sb_2O_3含量较高的样品,晶粒尺寸较小,压敏电压和非线性系数较大,漏电流较小。研究还发现,ZnO晶粒尺寸以受两步烧结制度里占主要的烧结过程的影响为主。研究结果表明:与传统的1000℃以上烧结相比,合理的配方是保证在800℃-950℃区间内烧结获得综合性能良好的压敏陶瓷样品的关键。

钛酸四丁酯-二乙醇胺-水-乙醇系溶胶制备 TiO_2 薄膜

研究了钛酸四丁酯－二乙醇胺－水－乙醇系溶胶特性，表明二乙醇胺有抑制Ｔｉ（ＯＢｕ）４水解，稳定溶胶粘度的作用，有利于制备ＴｉＯ２薄膜。该系溶胶浸涂制备ＴｉＯ２薄膜时易出现裂纹，加入干燥控制剂二甲基甲酰胺可有效地消除裂纹，得到均匀致密的ＴｉＯ２薄膜，这种薄膜与玻璃基片有很强的结合力。

Nb2O5掺杂高温无铅(Ba,Bi,Na)TiO3基PTCR陶瓷结构与电性能研究

采用固相反应法制备了施主掺杂浓度不同的Nb2O5(分别为0.1mol%、0.3mol%、0.5mol%、0.7mol%)掺杂(Ba,Bi,Na)TiO3基PTCR陶瓷.对其微观结构及电性能进行研究发现:随着Nb2O5掺杂浓度的增加,陶瓷晶粒尺寸先变大后变小,室温电阻率也随之先减小后增大,说明Nb2O5的掺杂量存在一个临界施主掺杂浓度.当Nb2O5施主掺杂量为临界施主掺杂浓度0.5mol%时,获得了居里温度Tc为183℃、室温电阻率ρ为1.06×103Ω.cm、升阻比ρmax/ρmin为1.0×104的高温无铅PTCR陶瓷.通过交流复阻抗谱分析,探讨了Nb2O5施主掺杂在该PTCR陶瓷中的作用机理.