Ba_(4)Ti_(13)O_(30)陶瓷的制备及其介电性能表征

利用烧结过程中固相反应产生的额外烧结推动力,在1200℃、常压烧结的条件下,通过混相烧结的方法成功制备了晶粒均匀、致密的纯相Ba_(4)Ti_(13)O_(30)陶瓷,研究了Ba_(4)Ti_(13)O_(30)相的合成规律、烧结性能及其显微结构的演变规律,并表征了Ba4Ti13O30材料的介电性能。结果表明,用固相反应法合成的BaTiO_(3)粉体与TiO_(2)在1150℃下即可合成Ba_(4)Ti_(13)O_(30)相,且在1150~1250℃温度范围内均生成单相。当烧结温度为1200℃时,Ba_(4)Ti_(13)O_(30)陶瓷的相对密度达到最大值95%,此时试样的微波性能最佳,其介电常数和品质因数Q×f分别为40和66273,其品质因数Q×f值远高于文献报道的13000;但当烧结温度提高到1230℃时陶瓷试样体密度略有下降并出现晶粒异常长大的现象,微波性能也随之急剧恶化,这是由其显微结构的变化所致。

锰酸镧结晶行为的研究

本文采用淀粉类衍生物作有机多功能酸络合剂的溶液合成法制备纳米钙钛矿Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３＋ｘ．通过透射电镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）等分析手段，研究了在１００℃下蒸发、炭化及经４００～１３００℃不同温度下煅烧３ｈ后的显微结构和相结构变化．结果表明：钙钛矿结构Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３＋ｘ相的形成温度为５００℃，其形成温度低的原因可能是炭化后金属离子与其它离子或基团结合力较弱因而活性高．７００℃是比较理想的煅烧温度，由此制得粉体结晶完整，且晶粒细小．晶粒尺寸２０ｎｍ左右，颗粒尺寸为１５～６０ｎｍ．

电阻率梯度PZT/ZnO压电复合陶瓷的结构与电性能

研制了具有电阻率和压电系数梯度的PZT/ZnO压电陶瓷,其本身也是一类独石型梯度功能压电陶瓷驱动器(FGMPA),并且它所需的驱动电场比La-PZT/Fe-PZT FGMPA低.分别用电子探针(EPMA)、X衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)查证了其组分、相结构和显微结构的梯度分布.结果表明,显微结构及电性能的梯度分布,主要是由Zn2+的扩散及其在PZT晶界富集造成的,它也是使PZT层中与界面相邻的部分区域电阻率下降的原因.XRD证实了在PZT层中ZnO第二相的存在.

脉冲激光镀膜工艺制备BiFeO_3-CoFe_2O_4多铁性复合薄膜

采用脉冲激光镀膜(PLD)工艺,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了柱状结构0.7BiFeO3-0.3CoFe2O4(BFO-CFO)多铁性复合薄膜.在薄膜的沉积过程中,通过自组装生长实现钙钛矿结构BiFeO3和尖晶石结构CoFe2O4相的形成以及两相分离.探索了BFO-CFO复合薄膜的生长条件和机制,研究了薄膜厚度对BFO-CFO复合薄膜结构和性能的影响.

常见宝玉石饰品的XRD无损伤鉴定

随着改革开放人民生活水平的日益提高，市民审美情趣也日渐提高，崇尚的宝石饰品市场也随之活跃起来，同时大量的假冒劣质的宝玉石也进入了市场，严重扰乱了百姓的消费心理．而许多宝玉石又碍于体积、透明度形状及损伤等原因，用常规的放大镜、密度、分光镜硬度和折射率等无法区别，于是给鉴别带来了更高的要求．本文阐述了利用ＸＲＤ的穿透性及无损伤性，对大部分的宝玉石从天然无法作弊的最基础的晶体结构进行鉴别，建立进行诊别的标准数据库，使常见的宝玉石都有一张准确的“脸谱”

多层结构钛酸锶铅薄膜及介电调谐与温度稳定性

在研究组分、溶胶浓度对钛酸锶铅（10ST）薄膜结构、介电、调谐性能等影响的基础上，设计一种以低损耗-高调谐-低损耗组分交替沉积的方法，研制了三明治多层结构的PST薄膜（PST20-40-20）．研究结果表明，这种三明治多层结构的薄膜表面致密，晶粒均匀，同时具有调谐率高、损耗低等特点，综合性能比单组分要好，其调谐率、优值分别为52和45．在20～100℃范围内调谐率变化幅度小于8％，提高了温度稳定性．

利用介电电泳提高微流控芯片细胞捕获纯度

将介电电泳(DEP)效应与生物分子亲和性捕获结合,利用负向介电电泳力克服细胞捕获过程中没有识别能力的非特异性吸附力的方法,减小非靶细胞吸附,提高捕获纯度。根据介电电泳原理,设计并制备了插齿电极结构的细胞捕获微流控芯片,电极宽度为10μm、电极间距为40μm,通过单株细胞样品捕获的实验优化了施加于电极上的交流电参数,并将峰峰值电压为5 V、频率为20 kHz的交流电用于混合细胞株样品的分离及捕获实验中,以验证介电电泳提高捕获纯度的效果。实验结果表明:靶细胞HCT-116细胞的捕获纯度可从60.2%±5.01%提高到94.7%±2.77%,介电电泳能够提高以生物分子亲和性为基础的微流控芯片的细胞捕获纯度。

Bi(Ga_xFe_(1-x))O_3-PbTiO_3高温压电陶瓷的结构和介电性能

采用传统固相反应法制备了0.4Bi(GaxFe1-x)O3-0.6PbTiO3(BGF-PT)(x=0.05,0.25,0.40,质量分数)陶瓷。BGF-PT呈四方相钙钛矿结构,四方畸变度c/a比约为1.09。当x(Ga)=25%时,BGF-PT陶瓷的晶粒分布均匀,Fe元素在局部区域无明显富集,该组分陶瓷在室温下具有最优的介电性能,居里温度为572℃。BGF-PT陶瓷在较低温度和高温下的载流子分别为电子和氧空位。Ga元素的引入抑制了电子电导和氧空位离子电导,降低了BGF-PT陶瓷的交流电导率。

BST-BT_(4/13)复合陶瓷介电调谐性能的研究

通过固相反应法制备了高介电相含量和高温度稳定性的介电可调Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3-Ba_4Ti_(13)O_(30)(BSTBT_(4/13))复合陶瓷,研究了介电相BT_(4/13)含量和烧结温度对其显微结构、介电性能和调谐性能的影响。结果表明,BT_(4/13)含量的增加有利于BST-BT_(4/13)复合陶瓷烧结性能的提高、介电常数的下降及其温度稳定性的增强,但会降低其调谐率。随着烧结温度的升高BST-BT_(4/13)复合陶瓷的介电常数增大。当BT_(4/13)相的体积分数高达92%时,BSTBT_(4/13)复合陶瓷在20～160℃内具有优异的温度稳定性及其介电常数在20～65℃之间几乎不变,且表现出明显的介电非线性,在10kV/cm的直流偏置场强下调谐率仍可达1%。

溶胶渗透对BST-Ba4Ti13O30复合陶瓷烧结及介电性能的影响

采用混相烧结法制备了x vol%Ba0.6Sr0.4TiO3-(100-x)vol%Ba4Ti13O30(x=8~24)复合陶瓷(记为BSTBT/4/13),研究了相组成、Ba TiO3溶胶渗透对复合陶瓷的烧结、介电性能的影响。研究结果表明:随着BST含量的降低,BST-BT/4/13复合陶瓷的烧结性能提高、介电常数及调谐率降低;BaTiO3溶胶渗透工艺可以提高烧结性能、调谐率及温度稳定性,尤其可以显著降低低频(1 KHz)下的介电损耗。组分x=16试样经溶胶渗透处理可获得较好的综合性能:1240℃的烧成温度、0.02的损耗(1 KHz)及在直流偏置场强为10 kV/cm下可达3.5%的调谐率。

电镜分析在精细陶瓷粉体制备中的应用

精细陶瓷在当代材料技术发展中占有非常重要的地位。与金属材料、有机高分子材料相比,它具有更多实用价值的功能,并具有热稳定性和化学稳定性的特点,所以可用它制作各种功能陶瓷产品。此外,在高温条件下具有高强度和耐腐蚀性,因而也可作为高温结构材料来使用。具有广泛的应用前景。然而,以原料到瓷体制备工艺中每一环节都会影响到瓷体的性能,其中理想粉体的制备是获得优质陶瓷的关键。本文则用电子显微镜来分析粉体性能与制备工艺条件之间的关系,这对粉体的制备工艺将会有实际的指导意义。

钽酸锶铋陶瓷靶的烧结及其薄膜微结构分析

高致密、结晶好的钽酸锶铋陶瓷靶由ＳｒＣＯ３、Ｂｉ２Ｏ３和Ｔａ２Ｏ５粉末混合、预烧、压模和烧结而成，预烧和烧结温度范围分别为９００～１０００℃和１０００～１４００℃。用脉冲准分子激光沉积技术制备得到非晶钽酸锶铋薄膜，在氧气氛下经退火得到多晶钽酸锶铋薄膜。ＸＲＤ分析得到钽酸锶铋薄膜择优取向以（００８）和（１１５）为主；ＴＥＭ分析得到钽酸锶铋薄膜晶界清晰、结构致密，平均晶粒大小约为２０ｎｍ，薄膜的界面清晰、陡峭，厚度约为２００ｎｍ。