(BaxSr1-x)TiO3/Mg2TiO4组分梯度陶瓷的制备及介电性能

采用叠层法制备了(Bax Sr1-x)TiO3/Mg2TiO4组分梯度陶瓷。采用XRD、SEM、EDS及介电性能测试等手段分析了材料的微观结构和介电性能。结果表明:1375℃烧结3 h的样品较致密、结晶良好,由钙钛矿和尖晶石两相复合而成,且材料内存在Ba/Sr比组分梯度;与不含梯度的复合陶瓷相比,梯度陶瓷不但保持了较大的介电可调度,而且具有较好的介电性能温度稳定性;在室温(20℃)和2 kV/mm电场下,典型样品的介电可调度可达21.9%,当温度升高到60℃时,其可调度仍然保持在较大的值(9.3%)。温度稳定性的改善可归因于不同组分的(Bax Sr1-x)TiO3具有不同的铁电-顺电相转变温度,组分梯度的设计有利于该类材料应用温度范围的拓宽。

(Ba_(1-x)Sr_x)TiO_3薄膜的制备及性能的研究

选用 Ba(C2 H3O2 ) 2 、Sr(C2 H3O2 ) 2 · 1/ 2 H2 O和 Ti(OC4H9) 4为原材料 ,冰醋酸为催化剂 ,乙二醇乙醚为溶剂。用改进的溶胶 -凝胶技术在 Pt/ Ti/ Si O2 / Si基片上成功地制备出钙钛矿型结构的 (Ba1 - x Srx) Ti O3薄膜。该薄膜是制备铁电动态随机存取存储器、微波电容和非致冷红外焦平面阵列的优选材料 ;分析了薄膜的结构 ;测试了薄膜的介电和铁电性能。在室温 10 k Hz下 ,(Ba0 .73Sr0 .2 7) Ti O3薄膜介电系数和损耗分别为 30 0和 0 .0 3。在室温 1k Hz下 ,(Ba0 .95 Sr0 .0 5 ) Ti O3薄膜剩余极化强度和矫顽场分别为 3μC/ cm2和 5 0 k V/

Ba_xSr_(1-x)TiO_3微弧氧化铁电薄膜微观结构及电学性能

用分析纯Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液,采用微弧氧化法在工业纯钛板(99.5%)表面原位生成BaxSr(1-x)Ti O3铁电薄膜。研究了Ba2+/Sr2+对薄膜晶体结构、物相组成、表面形貌及表面粗糙度的影响,并对薄膜的介电、铁电性能进行了表征。结果表明,Ba2+/Sr2+对薄膜晶体结构无影响,但随Ba2+含量增加,BaxSr(1-x)Ti O3薄膜中x值与理论值偏离越大;随电解液浓度及Ba2+/Sr2+增加,薄膜表面变得疏松,散布的颗粒尺寸增大,表面粗糙度值增加。在Ba2+和Sr2+各为0.2 mol/L时所得薄膜表面平整度及致密性最好,表面粗糙度值最小,其在100 Hz条件下的介电常数为454.8,且具有饱和电滞回线,有较好的商业化应用前景。

磁控溅射制备(Pb_(1-x)Sr_x)TiO_3系铁电薄膜的实验研究

钛酸锶铅 ((Pb1 -xSrx)TiO3,PST)固溶体材料是一种性能优良的钙钛矿型铁电材料 ,其形成铁电相的温度较低 ,且易于和半导体工艺结合 ,应用潜力较大。本文采用磁控溅射法制备了PST薄膜 ,并初步研究了其介电和铁电特性。结果表明 ,磁控溅射得到的PST薄膜必须进行一定的热处理 ,才能使之转变为具有铁电性的钙钛矿结构的铁电薄膜。其介电特性与测试频率有关 ,试样的饱和极化强度可达 19μC cm2 ,剩余极化强度可达 6 6 μC cm2 ,矫顽场强达 16kV cm ,热释电系数达10 - 4 C m2 ·K量级 ,表明所制备的PST薄膜具有良好的铁电性。

Sr_(1-x)La_xTiO_3的高温高压合成及XPS研究

利用高温高压方法合成了有稀土元素Ｌａ掺杂的钙钛矿氧化物Ｓｒ１－ｘＬａｘＴｉＯ３。ＸＲＤ测试表明，在ｘ≤０．５时，样品基本为单相，呈立方相；晶胞体积随ｘ的增加而增加，在ｘ＝０．４时开始减小。ＸＰＳ测量发现，样品中存在Ｔｉ离子的变价。讨论了Ｔｉ离子价态的变化对晶格参数的影响。

电解液浓度对Ba_xSr_(1-x)TiO^3微弧氧化膜微观结构及介电性能的影响

用Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液,工艺参数分别设置为电流密度20 A/dm2、电流频率100Hz、反应时间20 min及占空比85%,采用微弧氧化法在工业纯Ti板(99.5%)表面原位生长Ba x Sr(1-x)TiO3薄膜。分析了相同Ba2+/Sr2+比条件下,电解液浓度对薄膜物相、表面形貌及薄膜厚度的影响。结果表明:所得薄膜均主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成;Ba2+和Sr2+各为0.2 mol/L时所得薄膜的表面平整度及致密性最好,表面粗糙度值最小,并检测了该薄膜在不同频率下的介电常数和介电损耗,发现两者均随频率的增加而减小;薄膜厚度随电解液浓度的增加而增加。

掺杂(Pb_(1-x)Sr_x)TiO_3系铁电陶瓷材料介电性能的研究

通过掺杂 ( Pb1-x Srx) Ti O3( PST)系铁电陶瓷的制备 ,初步研究了掺杂、烧结温度、测试频率等对 PST系陶瓷材料介电性能的影响。在相同的 Pb/ Sr配比下 ,La2 O3掺杂较同样份量的 Mn O2掺杂所制得的样片的温度系数要高 ,介电损耗要小 ,而适当高的烧结温度有利于其介电性能的改善。随着测试频率的增加 ,测得的材料介电常数略有下降 ,而居里温度与温度系数基本维持不变。

Ba_xSr_((1-x))TiO_3多层膜椭偏光谱研究

用溶胶 凝胶技术在Si(10 0 )衬底上制备了单层和渐变型多层的BaxSr(1-x) TiO3 薄膜 ,其膜层组分分别为 :Ba0 .7Sr0 .3TiO3,Ba0 .8Sr0 .2 TiO3,Ba0 .9Sr0 .1TiO3,BaTiO3.对生长制备出的多层BaxSr(1-x) TiO3 薄膜进行了变角度椭偏光谱测量 .通过椭偏光谱解谱分析研究 ,首次得到了BaxSr(1-x) TiO3 多层膜结构不同膜层的膜厚和光学常数 .其结果显示 :椭偏光谱分析得到的不同膜层的膜厚与卢瑟福背向散射测量得到的结果基本相符 ;渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的折射率比单层BaTiO3 薄膜折射率大许多 ,与体BaTiO3 的折射率相接近 ,这说明渐变型多层膜中BaTiO3 薄膜的光学性质与体材料的光学性质接近 .

外延Ba_(1-x)Sr_xTiO_3薄膜的Sol-Gel法制备及其电性能研究

以 Ba(CH3COO) 2 、Sr(CH3COO) 2 和 Ti(OC4 H9) 4为原料 ,以乙二醇甲醚为溶剂、冰乙酸为催化剂 ,应用溶胶 -凝胶技术在 Pt/ Mg O(10 0 )衬底上成功地制备了处延生长 Ba0 .6 5Sr0 .35Ti O3薄膜。 XRD和 SEM分析结果表明 ,该薄膜在 O2 气氛中 6 5 0°C热处理 1h后 ,其 (0 0 1)面是沿着 Pt(10 0 )和 Mg O(10 0 )面外延取向生长的 ,其平均晶粒大小为 4 8.5 nm。电性能测试结果表明 ,当测试频率为 10 k Hz时 ,其介电常数和损耗因子分别为 4 80和 0 .0 2。电滞回线测试结果表明 ,外延生长 Ba0 .6 5Sr0 .35Ti O3薄膜的剩余极化为 2 .8μC/ cm2 ,其矫顽场为 5 2 k V/ cm。

(Pb_(1-x)Srx)TiO_3铁电薄膜电滞回线的测试分析

采用磁控溅射法制备了PST薄膜,讨论了其制备工艺并着重对其电滞回线进行了测试分析。从测试结果来看,其饱和极化强度PS典型值为19.0μC+cm2,剩余极化强度为6.6μC+cm2,矫顽场强为16kV+cm,热释电系数为10-4量级。表明所制备的PST薄膜具有较好的铁电性能。

Si衬底(Pb_(1-x)Sr_x)TiO_3系铁电薄膜的制备与性能研究

性能优良的 Si衬底铁电薄膜的制备对制作 Si基单片集成非制冷焦平面阵列 (UFPA)器件意义重大。文中采用磁控测射技术在 Si衬底上成功地制备了 (Pb1 - x Srx) Ti O3系铁电薄膜 ,该薄膜以 LSCO/ITO复合薄膜作底电极 ,Au薄膜作顶电极 ,其制备工艺可与 Si微电子技术兼容。测试结果表明 ,其微观结构致密 ,绝缘性较好 ,电阻率可高达 1 0 1 1 Ω· cm量级 ,介电常数与热释电系数分别可达 1 0 2 及 1 0 - 2 μC/cm2 K量级。

Ba_xSr_(1-x)TiO_3的EDTA-柠檬酸法合成、制备及介电性能

以EDTA和柠檬酸为复合络合剂,采用溶胶-凝胶法合成了BaxSr1-xTiO3(x=0.5,0.6,0.7)粉体。采用TG-DSC、XRD、SEM对粉体的合成过程、晶体结构及颗粒形态进行了表征。采用固相法制备了BaxSr1-xTiO3陶瓷,并对陶瓷的烧结性能和介电性能进行了研究。研究结果表明,经550℃热处理即可得到单一钙钛矿结构的超细粉体,粉体颗粒分布均匀,平均粒径在100nm左右。在1250￣1300℃烧结的陶瓷样品平均粒径为3￣5μm,相对密度达到95%以上。陶瓷样品在室温下处于顺电相,在同一频率下其相对介电常数随Sr含量的增加而变大。在室温和1kHz的条件下,x=0.5、x=0.6和x=0.7的陶瓷样品的相对介电常数分别为1540、3220和4750,介电损耗分别为0.2%、0.2%和2.1%。

(Ba_(1-x)Sr_x)TiO_3介电常数与温度、频率的关系

分析了影响 (Ba1-xSrx)TiO3 陶瓷材料介电特性的诸因素 ,从温度依赖、频率响应两个方面 ,对BST陶瓷材料的介电常数进行了研究 .在进行频率特性的测试中 ,选取x =0 .3 5的BST材料 ,即 (Ba0 .65Sr0 .3 5)TiO3 ,测得不同晶粒度下的介电常数随频率的变化曲线 .在进行温度特性的测试中 ,测量了不同晶粒度的BST材料介电常数与温度变化的关系 。

Pb_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷及薄膜的制备和性能研究

研究了Pb的摩尔分数对PbxSr1-xTiO3（x=0．2～0．8）陶瓷微结构和介电性能的影响，当x〈0．45时晶体为立方相，x≥0．45时为四方相；随着Pb的摩尔分数增大，陶瓷气孔率下降，致密度增加，晶粒尺寸逐渐增大，居里峰近似线性地向高温方向移动，并具有一致的居里外斯常数。采用射频磁控溅射法在Pt／Ti／SiO2／Si（100）上制备了Pb0.3Sr0．7TiO3（PST30）薄膜，经550℃退火后为（111）择优取向的多晶薄膜，1kHz下的可调率为21．8％。

低温NH_3选择性催化还原脱硝催化剂Mn_1Fe_xCe_(1-x)/TiO_2抗硫再生性能研究

通过共沉淀法制备了Mn1Fe1-xCex/TiO2催化剂,以NH3为还原剂,考察了催化剂的脱硝性能及抗硫再生性能。结果表明,Mn1Fe0.9Ce0.1/TiO2催化剂表现出最佳的脱硝活性和优良的抗硫性能,在140℃时NO转化率可达到100%。在烟气中通入的SO2浓度小于等于80mg/m3时,催化剂只发生可逆性中毒,当SO2浓度大于80mg/m3时,在催化剂表面会生成硝酸盐及硫酸盐等物质导致不可逆失活,但中毒失活催化剂在经水洗后可实现再生,NO的转化率可基本恢复至新鲜催化剂水平。

铈掺杂Ba_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3的改性研究

铈掺杂Ba0.1Sr0.9TiO3陶瓷有着较高的介电常数和较低的压敏电压,但其烧结温度高,烧结成功率低,非线性系数小。用ZnO和过量TiO2加以改性,研究表明:适量TiO2起到了烧结助剂的作用,可将样品的烧结温度降低到1325℃,提高了样品烧结率,钛与锶的最佳物质的量比为5∶3;ZnO作为受主掺杂剂将样品的非线性系数提高到10以上,降低了介电损耗,其最佳的掺杂量为0.7%(摩尔分数)。最后用扫描电镜分析了掺杂ZnO样品的微观形貌。

(1-x)BaTiO_3-xBi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3陶瓷的微结构与介电性能研究

采用传统电子陶瓷制备工艺制备了(1x)BaTiO3-xBi0.5Na0.5TiO3(x=0.2～0.6)陶瓷,研究了不同Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)含量下陶瓷的微结构特征和介电性能结果表明:在BNT为0.2～0.6mol时,陶瓷样品均具有单一的钙钛矿结构,陶瓷的晶粒形状和大小随BNT含量的增加发生变化,BNT含量增加时样品的晶粒趋于减小,样品结构更为致密。陶瓷样品都具有稳定的介电性能,较高的介电常数,较低的介电损耗,BT-BNT40的介电稳定性最好居里温度随BNT含量的增加而升高,当BNT含量为0.6mol时Tc=210℃。

(1-x)(Mg(0.7)Zn(0.3))TiO3-xCa(0.61)La(0.26)TiO3系陶瓷的微波介电性能研究(英文)

本实验研究了(1-x)(Mg0.7Zn0.3)TiO3-x(Ca0.61La0.26)TiO3(MZT-CLT)系陶瓷的微观结构和微波介电性能,通过(Ca0.61La0.26)TiO3来协调(Mg0.7Zn0.3)TiO3陶瓷的谐振频率温度系数.MZT-CLT陶瓷的主晶相为(Mg0.7Zn0.3)TiO3,第二相为Ca0.61La0.26TiO3和(Mg0.7Zn0.3)Ti2O5.烧结温度和陶瓷组成对微波介电性能影响显著,当烧结温度为1275℃时,可以获得良好的致密度,当烧结温度超过1300℃时,Zn的蒸发导致陶瓷致密度和介电性能下降.随着(Ca0.61La0.26)TiO3含量的增大,材料的介电常数增大,品质因数减小.当x=0.13,烧结温度为1275℃保温4h,(MZT-CLT)陶瓷具有优良微波介电性能,εr=26,Q.f=86000 GHz,τf=-6×10-6/℃.

(1-x)(Mg0.7Zn0.3)TiO3-x(Ca0.61Nd0.26)TiO3系微波介质陶瓷介电性能研究(英文)

本实验研究了(1-x)(Mg0.7Zn0.3)TiO3-x(Ca0.61Nd0.26)TiO3体系陶瓷(MZCNT)的微波介电性能,通过(Ca0.61Nd0.26)TiO3协调(Mg0.7Zn0.3)TiO3陶瓷的谐振频率温度系数.实验发现,烧结温度和陶瓷组成对微波介电性能影响显著,当烧结温度为1250℃时,可以获得良好的致密度,当烧结温度超过1300℃时,(Ca0.61Nd0.26)TiO3的分解和Zn的蒸发导致陶瓷致密度和介电性能下降.此外,随着(Ca0.61Nd0.26)TiO3含量的增大,材料的介电常数增大,品质因数减小.当(Ca0.61Nd0.26)TiO3含量为13%,烧结温度为1250℃,保温4h,(MZCNT)陶瓷具有优良微波介电性能,εr=24.3,Q.f=34000GHz,τf^-9×10-6/℃,从而达到实用要求.

(1-x)(Mg(0.9)Co(0.1))TiO3-x(Ca(0.61)La(0.26))TiO3陶瓷的微波介电性能(英文)

研究了(1-x)(Mg0.9Co0.1)TiO3-x(Ca0.61La0.26)TiO3(MCT-CLT)体系陶瓷的微波介电性能.目的是通过(Ca0.61La0.26)TiO3(CLT)协调(Mg0.9Co0.1)TiO3(MCT)陶瓷的谐振频率温度系数.实验发现,烧结温度和陶瓷组成对微波介电性能影响显著,当烧结温度为1300℃时,可以获得良好的致密度,当烧结温度超过1300℃时,陶瓷致密度和介电性能下降.此外,随着CLT含量的增加,材料的介电常数增大,品质因数减小.当CLT含量为13%,烧结温度为1300℃,保温2h,(MCCLT)陶瓷具有优良微波介电性能,εr=22.4,Q×f=35000 GHz,τf=-8.7×10-6/℃,从而达到实用要求.