钕掺杂对(Ba0.6Sr0．4)TiO3／MgO陶瓷结构和性能的影响

采用X射线衍射、扫描电镜及介电性能测试,研究了Nd掺杂对42%(Ba0.6Sr0.4)TiO3/58%MgO(质量分数)复相陶瓷微结构和低频介电性能的影响。结果表明,添加0%～0.6%Nd2O3的材料均由(Ba,Sr)TiO3和MgO两相组成,不含其他物相。随着Nd2O3掺杂量的增加,材料的晶粒尺寸变大,晶粒结合更加紧密。适量的Nd2O3掺杂可以获得适中的介电常数和较高的介电可调度,并使材料的介电损耗显著改善。0.4%(质量分数)的Nd2O3掺杂使材料的居里温度从-24.6℃迅速降低至-79.2℃,并改善了材料的温度稳定性。这时材料具有很好的介电性能,室温下(约25℃),100 kHz时介电常数为103.0,介电损耗为0.0005,2 V.μm-1偏置电场下样品的介电可调度为9.15%(10 kHz),能够满足移相器的应用要求。

施主掺杂对(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷结构和性能的影响

采用常规固相法制备了(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷.研究了等摩尔量的Y,Nb分别施主掺杂或Y和Nb共掺时对压敏陶瓷结构和性能的影响.结果表明,在其他条件不变的情况下,当Y和Nb等量共掺时,(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷可获得较好的电性能:V1mA=12.2V·mm-1,α=13.6,εr=2.8×105,tanδ=0.103.

(Ba，Sr)TiO3半导化陶瓷PTC效应的改善

烧结温度、受主掺杂以及液相添加剂都会改变(Ba,Sr)TiO3陶瓷的PTC效应。结合微观结构变化和理论研究进展,讨论了这3种因素对PTC效应的影响。结果表明,低的烧结温度不利于低的室温电阻率和高的升阻比。高的烧结温度有利于获得高升阻比。MnO2含量的增加和BN的添加,分别从提高有效受主态密度和改善微观结构两方面改善了PTC效应。x(MnO2)由0.04%增加到0.05%,同时x(BN)=2%,在保持室温电阻率几乎不变的情况下,升阻比提高了2.5个数量级,阻温系数从4.0/10-2.℃-1增加到13.8/10-2.℃-1。

衬底材料对Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

采用脉冲激光沉积系统分别在LaAlO_3(001)和MgO(001)衬底上沉积了Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3(BST)薄膜,以Pt做电极分别构架了Pt/BST/MgO和Pt/BST/LaAlO_3叉指电容器。利用X射线衍射仪、原子力显微镜和Aglient E4980LCR表分别对两种薄膜的结构、表面形貌和介电特性进行表征。研究发现:两种衬底都可以实现BST(001)薄膜的外延生长,MgO和LaAlO_3衬底上BST薄膜的晶粒尺寸分别为52 nm和42 nm。在室温40 V偏置电压下,Pt/BST/MgO和Pt/BST/LaAlO_3的调谐率分别为39.68%和29.55%,最低损耗分别为0.029和0.053。这说明衬底材料的晶格常数不同,最终导致了BST薄膜介电性能的不同。

掺钇(Ba,Sr,Ca)TiO3纳米粉体及细晶陶瓷的制备与性能

采用sol-gel法制备了Y3+掺杂Ba0.90Sr0.08Ca0.02TiO3(BSCT)纳米粉体及细晶陶瓷。通过TG-DTG、XRD、SEM和TEM对样品结构及形貌进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能。研究表明,Y3+掺杂BSCT纳米粉体主要为立方相BaTiO3,烧结后陶瓷晶粒尺寸在0.68~2.24μm可控,Y3+掺杂可以抑制陶瓷晶粒的生长,使陶瓷的tC向低温方向移动。随Y3+掺杂量的增大,陶瓷的介电温谱εr-t趋于平缓,当x(Y3+)为7.0%时,陶瓷的室温εr大幅度提高到9 176。

Zn-V-B玻璃料对(Ba，Sr)TiO3陶瓷微观结构和PTC效应的影响

研究了Zn-V-B玻璃料的添加对(Ba,Sr)TiO3 PTC陶瓷微观结构和电性能的影响,并分析了玻璃料增强PTC效应的原因.扫描电镜结果显示,1 240 ℃烧结后玻璃料促进了晶粒长大,但1 280℃烧结后对晶粒生长影响不大.玻璃料一方面有助于晶粒长大和室温电阻率的降低;另一方面高阻的玻璃料存在于晶界增大了晶界电阻.随玻璃料加入量增加,1 240 ℃烧结后室温电阻率先减小后增大;烧结温度高于1 240 ℃,室温电阻率单调增大.通过分析MnO2和V2O5在ZnO压敏陶瓷中的变价以及Mn提高BaTiO3陶瓷PTC效应的机理,初步认为V的变价是玻璃料显著改善PTC效应的原因.

B2O3-CuO复相掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷低温烧结及性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了B2O3-CuO复相掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)的陶瓷样品。通过差热分析(DTA)研究了纯Ba0.6Sr0.4TiO3干凝胶煅烧过程中的反应过程;利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了B2O3-CuO复相掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的物相组成和微观结构;探讨了掺杂2%6B2O3-4CuO对Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷致密度和烧结温度的影响。最后利用TH2818型自动元件分析仪系统地分析了掺杂不同配比、不同含量B2O3-CuO对Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷材料介电性能的影响,得到了B2O3-CuO复相掺杂影响其性能的规律,即随着B2O3-CuO加入量的增加材料的介电常数和介电损耗开始增大随后减少。

CeO2缓冲层对蓝宝石基Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜结构和介电性能的影响

利用磁控溅射法制备Ce O_2缓冲层,通过脉冲激光沉积法制备Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3(BST)薄膜,在Al_2O_3(11—02)蓝宝石基片上构架了Pt/BST/Ce O_2/Al_2O_3和Pt/BST/Al_2O_3叉指电容器,对比研究了Ce O_2缓冲层对BST薄膜结构和叉指电容器介电性能的影响。通过X射线衍射仪、原子力显微镜和LCR表分别对叉指电容器的结构、表面形貌和介电性能进行了表征。实验发现,直接沉积在蓝宝石上的BST薄膜为多晶结构,生长在Ce O_2缓冲层上的BST为(001)取向的高质量外延薄膜。生长在Ce O_2缓冲层上的BST薄膜相对于没有缓冲层的BST薄膜具有更小的晶粒和均方根粗糙度。在40 V偏置电压下,Pt/BST/Al_2O_3和Pt/BST/Ce O_2/Al_2O_3叉指电容器的调谐率分别是13.2%和25.8%;最小介电损耗为0.021和0.014。结果表明Ce O_2缓冲层对生长在蓝宝石基片上的BST薄膜结构和介电性能具有重要影响。

用PLD在不同衬底上制备Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜

用固相反应法制备了Ba0.5Sr0.5TiO3靶材,采用在LaAl03(100)衬底上PLD法制备Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜的最佳条件(衬底温度760℃,生长氧压5Pa,脉冲激光能量350mj,频率5Hz,不退火直接降温),利用PLD技术在LaAl03(100),SrTiO3(100),LSAT(100)单晶平衬底上制备了Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜。通过分析x射线衍射图谱,晶格失配度,单θ摇摆曲线半高宽,表明在三种衬底上薄膜是沿[00I]取向的近外延生长,影响薄膜生长的主要因素并不是衬底与晶格的失配度,如希望消除失配度对薄膜生长造成的不利影响,我们可以通过优化PLD工艺参数,这在一定程度上是有效的。

负载型La_(0.8)Sr(0.2)MnO_3催化剂对油烟燃烧的催化作用

采用浸渍法制备La0 8Sr0 2 MnO3负载型纳米催化剂 ,用X 射线衍射仪 (XRD) ,扫描电镜 (SEM)对催化剂负载层的表面形态、晶相结构和粒径大小进行了表征 .并考察了催化剂对油烟低温燃烧的催化活性 ,以及不同负载量和不同浸渍时间对催化活性的影响 .结果显示 ,催化剂经 70 0℃焙烧后形成了钙钛矿La0 8Sr0 2 MnO3纳米晶粒 ,催化剂对油烟催化燃烧具有较好的低温高活性 .

钙钛矿型La_0.8Sr_0.2FeO_3中的晶格氧用于甲烷选择氧化制取合成气

用自燃烧法制备了钙钛矿型La0 8Sr0 2 FeO3 催化剂 .用H2 TPR考察了催化剂表面的氧消耗过程 ,用程序升温表面反应(TPSR)研究了甲烷与催化剂表面氧物种的反应 ,用在线质谱脉冲反应和甲烷 /氧切换反应研究了催化剂的晶格氧选择氧化甲烷制合成气 .结果表明 ,催化剂上存在两种氧物种 ,无气相氧存在时 ,强氧化性氧物种首先将甲烷氧化为CO2 和H2 O ;而后提供的氧化性较弱的晶格氧具有良好的甲烷部分氧化选择性 ,可将甲烷氧化为合成气CO和H2 (选择性可达 95 %以上 ) .在 90 0℃下的CH4/O2 切换反应结果表明 ,甲烷能与La0 8Sr0 2 FeO3 中的晶格氧反应选择性地生成CO和H2 ,失去晶格氧的La0 8 Sr0 2 FeO3 能与气相氧反应恢复其晶格氧 .在合适的反应条件下 ,用La0 8Sr0 2 FeO3 催化剂的晶格氧代替分子氧按Redox模式实现甲烷选择氧化制合成气是可能的 .

La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(1-y)Fe_yO_3微波电磁特性与损耗机制

用溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2Mn1-yFeyO3（y=0．10，0．12，0．14，0．16）样品，测试并分析该样品在2～18GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率、损耗角正切及微波吸收系数与频率的关系，发现y=0．12，0．14时吸波的效果最好。样品厚度为2mm、y为0．12时，有2个吸收峰，吸收峰值最高达22dB，10dB以上吸收频带宽度达6．2GHz；厚度2．21mm样品8dB以上的吸收频宽达8．5GHz。初步探讨了该材料的电磁损耗机理，电磁特性参数在频率为12．4GHz位置发生阶跃式变化，在小于12．4GHz频率范围以介电损耗为主，在大于12．4GHz频率范围以磁损耗为主，这与Fe对Mn^3＋-O-Mn^4＋之间的影响有关。电导率测试表明在室温范围内电导在半导体范围内，有利于降低微波在氧化物表面的反射率。

具有LSM致密扩散障碍层的片式极限电流型氧传感器

采用了一种新的有效工艺,制备出了以8mol％Y2O3稳定的ZrO2为固体电解质基体材料,以La0.8Sr0.2MnO3混合导体材料为致密扩散障碍层的极限电流型氧传感器,避免了YSZ和LSM两种材料在烧结时收缩率不匹配的问题,且能够很好给出全范围空燃比的极限电流.该传感器与以往的极限电流型传感器相比具有结构简单,响应更快,工作稳定,成本低廉等优点,有很好的应用前景.

钙钛矿型La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂对氯苯催化燃烧的性能研究

采用共沉淀法制备了钙钛矿型La0.8Sr0.2MnO3催化剂,用XRD,SEM,BET对催化剂进行了表征,考察了催化剂对氯苯的催化燃烧性能.结果表明：La0.8Sr0.2MnO3催化剂呈现钙钛矿晶型,催化剂具有较好的分散性,颗粒尺寸约为60 nm,对氯苯有较好的催化燃烧性能.在氯苯浓度为800～1 600 mg/m^3,空速（GHSV）为1 000～4 000 h^-1的情况下,反应温度高于350 ℃时,氯苯几乎能完全去除.稳定性实验结果表明：该催化剂在氯苯浓度为800 mg/m^3,空速（GHSV）为1 000 h^-1,反应温度为410 ℃的条件下,经历了100 h连续催化燃烧后,没有出现明显失活,说明La0.8Sr0.2MnO3催化剂对含氯有机物具有较强的抗毒性.

蜂窝陶瓷型La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂VOCs催化燃烧反应活性

以堇青石(CH)为第一载体,六铝酸盐(HA)为第二载体(washcoat),La0.8Sr0.2MnO3(LSM)为活性物种,制备了LSM/HA/CH催化剂.XRD表征发现,LSM具有完善的钙钛矿晶型.SEM观察表明,活性物种在涂层表面分散均匀.通过对苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮和乙醇六种有机物的性能测试,发现LSM/HA/CH对上述六种有机物均具有很好的催化活性,特别是对乙酸乙酯等含氧有机物表现出更好的燃烧性能,在10000 h-1空速下,反应温度为240℃时即可将含氧有机物完全燃烧.

溶胶-凝胶法制备(Ba,Sr)TiO_3薄膜的新技术路线研究

碳酸钡和碳酸锶是无机盐化工基础原料,钡、锶的醇盐或醋酸盐都需通过其碳酸盐制备而得,本文探索了一种有利于降低成本的新实验路线和更为原子经济的新工艺。直接采用碳酸盐为原料,采用 sol gel法制备了 Ba0.8 Sr0.2 TiO3 (BST)薄膜;并利用 X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱分析(XPS)等对 BST 薄膜的晶体结构和表面形貌及化学组态进行了分析。结果表明,利用碳酸盐代替醋酸盐为原料,采用 sol gel 技术制备 BST 铁电薄膜,能制备出均匀清澈的溶胶;所制备的 BST薄膜均匀致密,几乎为全钙钛矿结构。化学组态分析也表明所制备的薄膜中的钡、锶、钛、氧 4 种元素都以钙钛矿相结构中各元素相应的化学态存在。

金属丝网型La_(0．8)Sr_(0．2)MnO_3催化剂的制备及其表征

以316L不锈钢丝网为基材,利用电泳沉积技术对丝网表面进行改性,考察了添加剂浓度、电压加压方式、热处理温度对铝粉在丝网表面包覆效果的影响,制备出表面规整、高粘结强度的Al_2O_3/Al载体膜,在30min超声振荡后,载体膜脱落率仅为0.5wt%;结合表面浸涂技术,在丝网上涂覆纳米La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3,通过SEM、XRD、BET等手段对催化剂进行表征,发现丝网表面催化剂负载均匀,比表面积达到119.4m^2/g,在30min超声振荡后,脱落率为5.0wt%.催化燃烧性能测试表明,La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3在不锈钢丝网上有较好的活性,高空速、高浓度的甲苯在400℃基本能被完全燃烧.

溶胶-凝胶法制备La_(0．8)Sr_(0．2)CoO_3纳米材料及其气敏性能的研究

以La(NO_3)_3·6H_2O、Sr(NO_3)_2、Co(NO_3)_2·6H_2O为原料,用EDTA络合溶胶-凝胶法制备La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3凝胶,在700℃、800℃、900℃煅烧,制得La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3粉体。用DTA、FT-IR、XRD、SEM等手段对制备过程、热分解机理及粉体的性能进行了研究。在700℃焙烧2 h得到La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3纯相纳米粉,颗粒呈球形。选取700℃焙烧2 h的La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3粉体制成管状传感器,进行NO_2敏感性能测试,探讨了相同NO_2浓度下,传感器敏感信号与温度的关系。结果表明:纳米La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3粉体在450℃时对NO_2的敏感信号最大,输出的电动势信号与NO_2浓度之间呈线性关系。

La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_3钙钛矿复合氧化物的柠檬酸盐法合成与导电性能

采用柠檬酸盐法合成出La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3钙钛矿复合氧化物超细粉料,考查了各种影响溶胶与凝胶的形成以及合成粉料晶体结构与颗粒形态的因素,并确定了最佳的合成条件。研究了烧成温度对La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3电导率的影响,发现1200℃是最合适的烧成温度。研究结果表明,在室温～900℃范围内,样品的电导率在600℃附近出现峰值(～103S·cm-1),在低温段样品的导电行为符合小极化子导电机制,不同烧成温度的样品的导电活化能基本一致(5.31～5.79kJ·mol-1)。与常规固相合成法相比,柠檬酸盐法合成的La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3具有更高的烧结活性和电导率。

Ba_(0.65)Sr_(0.35)TiO_3陶瓷材料的制备及介电特性研究

采用溶胶-凝胶工艺制备了Ba0.65Sr0.35TiO3粉体,并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结,研究分析了样品的介电特性,并与传统制备工艺获得的样品进行了性能比较.实验结果表明,获得的Ba0.65Sr0.35TiO3粉体颗粒较细,其合成温度和烧结成瓷温度都较传统工艺有大幅度降低,分别为900和1310℃;可以获得晶粒尺寸在1μm以内的陶瓷;随晶粒的减小,材料的相对介电常数变化不大,而介电损耗大大降低.