溶胶-凝胶法Ba_2TiSi_2O_8铁电薄膜的制备及结构表征

采用溶胶-凝胶工艺在Si(100)衬底上制备了Ba2TiSi2O8(BTS)薄膜。通过XRD衍射、傅立叶红外(FT-IR)、拉曼(Raman)散射光谱和原子力显微镜(AFM)对薄膜的显微结构进行了表征。AFM分析显示，BTS薄膜表面光滑，晶粒尺寸在0．30～0．50μm。薄膜结构分析表明：随着退火温度的增加，BTS薄膜的结晶度增加，薄膜结构变得更加致密。同时，随着退火温度的升高，晶胞尺寸出现了收缩，导致了BTS薄膜的四方比c／a从0．613上升到0．618，将对薄膜的压电性能产生影响。

添加氧化物对Ba_2TiSi_2O_8极性玻璃陶瓷析晶性能的影响

采用恒温场晶粒定向晶化工艺制备了Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷.在组成1.2BaO-1.0TiO2-2.6SiO2的基础玻璃中,分别加入O.2CaO和0.1ZrO2,研究了添加不同的氧化物对Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷析晶性能的影响.实验结果表明,加入CaO和ZrO2都会影响主晶相的析出过程,特别是加入ZrO2造成玻璃陶瓷中产生BaZrSi3O9第二相.此外,压电性能测试显示,加入0.2CaO有利于BTS晶体的定向析晶;加入ZrO2不利于BTS晶体的定向析晶.

CaO和ZrO_2 对Ba_2 TiSi_2 O_8极性玻璃陶瓷晶化和压电特性的影响

本文采用恒温场晶粒定向晶化工艺制备了Ba2 TiSi2 O8(BTS)极性玻璃陶瓷。以 1.2BaO 1.0TiO2 2 .6SiO2 为基础玻璃 ,分别加入 2 0 %摩尔CaO和 10 %摩尔ZrO2 ,研究添加氧化物对Ba2 TiSi2 O8极性玻璃陶瓷的晶化和压电性能的影响。实验表明 ,加入CaO和ZrO2 都影响主晶相的析出过程 ,特别是 ,加入ZrO2 使玻璃陶瓷中产生BaZrSi3 O9第二相。同时 ,测试结果显示 ,加入 2 0 %摩尔CaO有利于BTS晶体的定向析晶 ;而加入ZrO2 不利于BTS晶体的定向析晶.

飞秒激光诱导玻璃内Ba_2TiSi_2O_8晶体的析出

使用聚焦后的800nm,150fs,250kHz的高重复频率飞秒脉冲激光器能够在BaO-TiO2-SiO2组分的玻璃内部三维选择性地诱导Ba2TiSi2O8晶体的析出.发光光谱显示这种晶体把入射的800nm光转化成了400nm的蓝光,因此这种析出的晶体具有非线性倍频特性.通过拉曼光谱测定,在当前的玻璃组分中析出的晶体是Ba2TiSi2O8.研究表明,经250kHz的飞秒激光辐照一段时间后,在玻璃内部由于脉冲能量的连续沉积会使得激光辐照区域出现热积累效应,因此,该辐照区域的温度会不断升高以致超过玻璃析晶温度,最终诱导玻璃熔融析晶.此外,对飞秒激光辐照区域不同部位进行拉曼光谱检测,结果表明:在整个区域Ba2TiSi2O8晶体的析出呈现中间比外围明显的分布特点,因此晶体析出与辐照形成的温度梯度场有密切关系.

硅掺杂对PTC陶瓷相组成、微结构及性能的影响(英文)

采用固相法制备了不同硅掺杂量的BaTi O3基PTC陶瓷,研究了硅掺杂量和Ba2TiSi2O8第二相对PTC陶瓷电性能以及微观结构的影响,并分别以XRD和SEM对样品的相组成和显微结构进行了研究.结果表明,少量硅的加入降低了室温电阻率;硅的加入有利于传质和限制晶界移动;当硅掺杂量不大于0 .5 mol %时,样品的电阻-温度系数和升阻比都随着硅掺杂量的增加而增大;硅不单是烧结助剂,而且它可以改变晶界相组成.当硅浓度超过0 .5 mol %时,样品出现Ba2TiSi2O8第二相.随着硅的浓度进一步加大,Ba2TiSi2O8第二相增多,电阻率逐渐增大,电阻-温度系数减小,但升阻比却增大.Ba2TiSi2O8第二相的出现,导致样品的PTC效应出现缓变的现象.

溅射气压对Ba_(2-x)TiSi_(2+y)O_8铁电薄膜微观结构的影响

采用磁控溅射技术制备出Ba_(2-x)TiSi_(2+y)O_8薄膜,研究了溅射工作气压对薄膜结构的影响。实验发现,随气压降低,Ba含量增加、Si含量下降,薄膜趋向于Ba_(2-x)TiSi_(2+y)O_8结构。此外,降低工作气压还有助于提高薄膜的结晶度及取向度;这一现象与溅射过程中溅射粒子平均自由程的变化密切相关工作气压降低,使Ba离子平均自由程提高,到达衬底表面Ba原子数量增加、能量上升,抑制了Ba缺失现象,提高了薄膜质量。

玻璃陶瓷Ba_2TiSi_2O_8的制备研究

Ba2TiSi2O8(BTS)玻璃陶瓷具有压电性、热释电性和非线性光学性能。采用溶胶凝胶法制备了BTS玻璃陶瓷,利用差热分析仪(DTA)分析了BTS干凝胶在煅烧过程中的化学反应及能量变化;X射线衍射仪(XRD)研究了BTS粉体的物相组成;激光粒度仪分析了BTS粉体的颗粒度;扫描电子显微镜(SEM)表征了BTS玻璃陶瓷样品断面的微观结构。研究结果表明:合成BTS粉体的最佳温度为850℃,所得颗粒的平均粒径为1.73μm。1250℃烧结制得的BTS玻璃陶瓷表现出致密、孔少、均匀的外观性质。

Ba_2TiSi_2O_8晶体的生长及包裹物缺陷分析

采用提拉法生长了Ba2TiSi2O8(BST)晶体,并采用SEM和EDS等手段对晶体内部包裹物缺陷进行了分析。发现多晶原料中的Na,K,Cl杂质元素的存在是导致晶体内部产生包裹物缺陷的主要诱因,采用低的生长速率和较快的晶体转速有利于获得高质量BTS单晶。另外,本论文还对晶体的硬度和透过光谱进行了测试与分析。

非铁电压电玻璃陶瓷水听器分析

Ba2 - x Srx Ti Si2 O8(BSTS)非铁电极性微晶压电玻璃陶瓷具有压电特性 ,是微晶在温度梯度作用下自发取向生长的结果。用 XRD和 SEM对其取向生长进行了分析。 BSTS玻璃陶瓷 ,使用温度高 ,不易老化 ,抗磁电干扰 ,具有较大的静水压压电优值常数 ;其圆片、圆柱和球壳等水听器的灵敏度在 - 190～ - 2 10 d B,工作频率范围在0 .0 2～ 5 0 k Hz,灵敏度的温度和压力波动小于± 1d B。

Ba_2TiSi_2O_8晶体的质量表征及其性能研究

通过不断探索生长工艺及生长参数,采用提拉法成功生长了尺寸约为35 mm×35 mm×50 mm的Ba2TiSi2O8晶体,所得晶体均匀透明无开裂,用绿光激光笔照射,没有明显散射颗粒。表征了晶体质量,并对其透过光谱和室温偏振拉曼光谱性能进行了研究。采用高分辨X射线衍射技术对晶体的质量进行了表征,衍射峰较窄,没有劈裂,且分布对称,说明生长的晶体晶格完整、品质较好,能够满足晶体某些光学方面的需求。用分光光度计测量了晶体的室温透过光谱,晶体[100]方向和[001]方向上的透过率接近,在340～2500 nm范围内其透过率大约为84%,晶体的紫外透过截止波长为275 nm,高的透过率以及短的紫外透过截止波长,表明该晶体可能在光学方面有一定应用。采用共聚焦纤维拉曼光谱仪测量了晶体在背散射X(ZZ)X,X(YY)X,Z(XY)Z和X(YZ)X配置下的室温偏振拉曼光谱,并指认了某些测定的特征峰:662 cm-1属于桥对称伸缩振动νs(Si-O-Si),578,625,749,858,876 cm-1属于ν(Ti-O)振动,858,901,930,993和1022 cm-1属于ν(SiO3)振动。

溶胶-凝胶法制备BaTiSi_2O_7的相形成过程研究

BaTiSi2O7结构中含有特殊的[TiO5]四方单锥结构,是一种新型的低介低损耗的微波介质陶瓷。首次通过溶胶-凝胶法制备了BaTiSi2O7粉体。通过XRD、IR、TEM等研究了BaTiSi2O7在形成过程中的物相变化及化学键的形成。XRD数据表明,在800℃生成了Ba2TiSi2O8,在1050℃时开始有BaTiSi2O7生成,在1175℃烧结6h的条件下,获得了BaTiSi2O7纯相。IR数据显示了BaTiSi2O7结构中化学键随温度的形成和变化情况。TEM照片显示粉体颗粒呈现不规则的形状,颗粒尺寸为400500nm,电子衍射花样为单晶,高分辨透射照片显示晶面间距约为0.495nm,符合（002）面的d值。