络合溶胶-凝胶法制备Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3陶瓷粉体

以硝酸钡、硝酸锶、钛酸丁酯和柠檬酸为前驱体原料,采用络合溶胶-凝胶法制备出纳米级Ba0.7Sr0.3TiO3(BST)陶瓷粉体,并对材料组织结构和形貌进行了表征.结果表明:通过前驱体pH的控制可得到均匀的溶胶和凝胶.BST干凝胶经600℃热处理2 h后出现钙钛矿结构的特征峰,但伴随有BaCO3的杂质峰.当煅烧温度达到950℃时,可得到结晶良好、单相的Ba0.7Sr0.3TiO3,晶粒粒径约为80 nm.

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。

Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3薄膜的溶胶-凝胶法制备及表征

采用溶胶-凝胶法在Si和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备钙钛矿结构的Ba0.8Sr0.2TiO3（BST）薄膜。对其前驱体干凝胶进行热重与差热（TG-DSC）分析，以此确定薄膜的热处理工艺。分别采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和B1500A半导体器件分析仪对薄膜性能进行表征。结果表明：800℃下在氧气气氛中退火15 min可以得到结晶度良好、致密度较高的纯钙钛矿相BST薄膜，其对应的晶粒尺寸和均方根粗糙度分别为30~40 nm和5.80 nm。薄膜厚度为160~378 nm时，BST薄膜的介电常数和介质损耗随薄膜厚度的增加而增大。厚度为300 nm的BST薄膜的介电常数由于尺寸效应随温度升高单调降低，且居里温度在室温以下。

Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3铁电薄膜的微弧氧化成膜研究

以0.2 mol/L Ba(OH)2+0.2 mol/L Sr(OH)2溶液为电解液,采用微弧氧化法,在Ti板表面原位生长铁电薄膜,并对薄膜的物相构成、元素分布情况、截面结构及介电性能进行表征。结果表明:该工艺下制备的薄膜主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成,薄膜致密层内,Ba,Sr,Ti和O元素分布都较均匀,但在微弧氧化孔洞附近存在含量波动;该薄膜在1 kHz下的介电常数较优,为411.3。最后对微弧氧化沉积铁电薄膜的成膜过程进行了分析,提出了微弧氧化过程中可能存在的化学反应。

Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3铁电薄膜的微弧氧化制备工艺

用分析纯Ba(OH)2.8H2O和Sr(OH)2.8H2O配制电解液(浓度各为0.2 mol/L),采用微弧氧化技术在工业纯钛板(99.5%)表面原位生成BaxSr(1-x)TiO3铁电薄膜。对不同电流密度、电流频率和反应时间条件下获得的薄膜进行表征,研究了各因素对薄膜物相构成、表面形貌和表面粗糙度的影响。结果表明:所得薄膜均主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成;电流密度为20 A/dm2、电流频率为100 Hz、反应时间为10 min时,所得薄膜最平整、致密、表面粗糙度值最小,且微弧氧化孔洞分布最均匀,测得该薄膜在1 kHz条件下的介电常数为411.3。

中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ba1-xSrxCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的制备与性能研究

采用固相法合成Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)阴极材料。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和微观形貌进行了表征。XRD测试结果表明Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ样品经1000℃,烧结10 h后形成了立方钙钛矿结构。从样品的电镜照片看出样品具有均匀的孔隙率,电解质(Ce0.85Sm0.15O1.925)-阴极(Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ)之间的界面结合良好。电化学交流阻抗测试结果表明Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ中掺入Sr可以明显地降低阴极的极化电阻,随着Sr含量的增多,阴极的界面极化电阻(RP)先减少后增大,当Sr的含量x为0.2时Rp值最小。以Ce0.85Sm0.15O1.925(SDC)电解质为支撑体,Ni0.9Cu0.1-SDC为阳极,Ba0.8Sr0.2Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ为阴极的单电池的最大功率密度在600℃时达到155 mW/cm2。实验结果表明Ba0.8Sr0.2Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ材料是一种电化学性能较为优良的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。

La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3电化学特征及氧还原动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了La0.7Sr0.3MnO3催化剂粉体。通过XRD,CV和RDE等物化及电化学测试手段对制备催化剂的物相组成,电化学特征和氧还原催化活性进行了研究。XRD结果分析表明制备催化剂具有的单一物相组成,且平均颗粒粒径大约为60.5nm。电化学测试结果表明La0.7Sr0.3MnO3具有良好的氧还原催化活性,其氧还原起始电势可达到0.025V(vs.Hg/HgO)。La0.7Sr0.3MnO3的ORR催化过程属于混合的二电子和四电子转移过程,但以生成产物为水的四电子转移过程为主。

纳米粉末Ba_(0.2)Ca_(0.8)TiO_3∶Pr的合成及XRD研究

文章采用溶胶-凝胶法合成Ba0.2Ca0.8TiO3Pr纳米粉体,分析了溶胶-凝胶法合成稀土发光材料Ba0.2Ca0.8TiO3Pr的反应原理,应用X射线衍射进行结构表征,分析了不同温度下Ba0.2Ca0.8TiO3:Pr的粒径大小以及结构变化。

阴极材料Ba_(0．5)Sr_(0．5)Co_(0．8)Fe_(0．2)O_(3-δ)的制备和性能

用共沉淀法合成了具有单一的立方型钙钛矿结构的新型阴极材料Ba0．5Sr0．5Co0．8Fe0．2O3-δ,研究了材料的电导率和热膨胀系效与温度的关系．结果表明,前驱体在1100℃煅烧3 h后形成具有单一的立方型钙钛矿结构尺寸小于1μm的Ba0．5Sr0．5Co0．8Fe0.2O3-δ粉末;在500-600℃致密材料的电导率高于100 S／cm,热膨胀系效随着温度的升高从13．62×10-6逐渐增大到18．75×10-6,当温度超过700℃后急剧增大．致密材料热膨胀系数在高温下剧增的主要原因是材料中比较大的氧损失．

纳米粉末Ca_(0.8)Ba_(0.2)TiO_3:Pr的制备与表征

采用溶胶—凝胶法合成Ca0.8Ba0.2TiO3:Pr纳米粉末,分别应用XRD、SEM和荧光分光光度计对样品的结构、形貌和光学特性进行表征。结果表明,纳米粉末Ca0.8Ba0.2TiO3:Pr形状近似为球形,在900℃煅烧8h所得样品的激发主峰位于323nm,发射主峰在612nm处,对应Pr3+的1 D2→3 H4跃迁,并且,在900℃时样品的初始发光强度和余辉时间都是最高的。

纳米多晶La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3磁性相变临界行为研究

用溶胶-凝胶方法制备了纳米多晶La0.7Sr0.3MnO3样品。测量了不同温度下烧结的样品的零场冷却交流磁化率与温度和直流磁场的依赖关系。通过对铁磁-顺磁转变点附近临界峰的分析,得到973K烧结的多晶样品居里温度为312.1K±0.2K,临界指数为:δ=3.040,γ=1.007,β=0.493;1173K烧结的多晶样品居里温度为331.7K±0.1K,临界指数分别为:δ=2.950,γ=0.993,β=0.508。两组数据均与平均场理论预言结果一致,表明纳米多晶La0.7Sr0.3MnO3样品在磁性相变点附近存在长程相互作用。

La_(0.7)Sr_(0.3)Ga_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ)氧离子导体材料的制备与表征

以相应的金属氧化物和盐为原料,通过甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成出La_(0.7)Sr_(0.3)Ga_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ)(LSGF)粉末,经压制、烧结后,得到LSGF烧结体试样。采用X射线衍射仪(XRD)对所得前驱体及其煅烧后粉体的相组成进行分析;采用扫描电镜(SEM)及X射线冠电子能谱仪(EDS)对烧结体的微观组织和成分进行了观察,还对烧结体的致密度、电导率和热膨胀系数等进行了测试分析。实验结果表明,甘氨酸-硝酸盐法所制备的前驱体粉末在700℃煅烧5 h后可获得具有单一钙钛矿结构的LSGF粉末,其晶粒尺寸在45 nm左右,所制备的LSGF烧结体在400～900℃范围的电导率在3.97～4.42 S·cm^(-1)之间,热膨胀系数在9.2×10^(-6)~11.12×10^(-6)K^(-1)之间。

EDTA-柠檬酸络合法制备阳极催化剂La_(0.7)Sr_(0.3)Cr_(0.87)Y_(0.13)O_(3-δ)及热力学分析

采用EDTA-柠檬酸络合法制备固体氧化物燃料电池钙钛矿型耐硫阳极催化剂La0.7Sr0.3Cr0.87Y0.13O3-δ。采用TG-DSC对EDTA-柠檬酸络合法制备的阳极溶胶的热分解温度及晶相的形成温度进行分析;采用XRD和SEM等分析手段对烧结后的阳极粉末进行表征,并与尿素燃烧法制备的阳极粉末进行对比。再通过热力学软件计算分析阳极在H2S气氛中于一定氧分压(p(O2))和硫分压(p(S2))下的稳定性,对硫化前后阳极粉末的红外光谱进行对比分析,并对其耐硫性进行验证。结果表明:EDTA-柠檬酸络合法可以降低La0.7Sr0.3Cr0.87Y0.13O3-δ的烧结温度;La0.7-Sr0.3Cr0.87Y0.13O3-δ具有一定的耐硫性能,升高操作温度和增大氧分压可以提高其耐硫性,符合耐硫阳极的要求。

近紫外LED用绿色荧光粉Ba0.11Sr2.89-2x-2yCexTbyNax＋yAlO4F发光特性及Ce^3＋→Tb^3＋之间能量传递

高温固相法合成Ba0.11Sr2.89-2x-2yCexTbyNax+yAlO4F荧光粉,并用X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)测定分析了其晶体结构及光谱性质。结果表明:当Tb3+掺杂量x=0.07时,发光强度最高,发射主峰位于545 nm,并进一步研究了Ce3+,Tb3+共掺的样品中Ce3+→Tb3+能量传递过程。其次,测试由近紫外LED(~380 nm)和三基色荧光粉(Ba0.11Sr2.89Ce0.01Tb0.07Na0.08AlO4F,BAM and Sr2Si5N8:Eu2+)封装的白光LED光电性能,其色品坐标(x=0.3223,y=0.3408),色温5500 K,显色指数为86.26。因此,Ba0.11Sr2.89-2x-2yCexTbyNax+yAlO4F可作为一种潜在的适用于近紫外LED激发的荧光材料。

Sr(Cu_(0.5)W_(0.5))O_3掺杂Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3压电陶瓷性能研究

采用固相合成法制备了Sr(Cu0.5W0.5)O3(SCW)掺杂的Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3(BCZT)无铅压电陶瓷,研究了SCW的掺杂量对陶瓷的晶体结构、介电和压电性能的影响。结果显示:SCW的加入,能显著降低BCZT陶瓷的烧结温度,达1 350℃,当SCW的掺杂量质量分数为0.1%时,制得BCZT压电陶瓷具有最佳的压电性能:d33=478 pC/N,tC为95℃,tanδ为1.5%,Kp为0.552。

La0.7Sr0.3MnO3晶粒尺寸对磁性的作用

印度Pune大学物理系的P．A．Yadav等人采用柠檬酸盐一凝胶方法合成了纳米相La0.7Sr0.3MnO3试样，并在600～1200℃温度范围进行退火。观察发现，晶粒尺寸随退火温度升高而增大，纳米相磁体的饱和磁化强度随粉粒尺寸增大而提高，证明了在表面形成磁固定（dead）层，其厚度通过计算得出。纳米粒的矫顽力变化趋势与理论上预计的相同，而小于22nm的粉粒是单磁畴。铁磁向顺磁转变的温度随粉粒增大而提高。

一种新偏压结构的BST电容梳状滤波器设计

介绍了一种五阶可调抽头式梳状线滤波器,设计采用共面方式接地,使用Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)铁电薄膜平板电容作为可调部件,并分析了平板电容结构的影响。针对梳状电调滤波器需单阶加压和外接大电阻繁琐的情况,提出利用集成在衬底上的大容量BST电容作为隔离电容,将各阶谐振器的偏压线互连来简化加压过程。运用高频电磁仿真软件HFSS进行验证,设计出的滤波器中心频率可调范围为842～960 MHz(14%),3dB带宽为9%～10%。

斜切基片上台阶流动生长的YBCO薄膜及BST/YBCO双层薄膜

用脉冲激光沉积法在斜切(001)SrTiO3单晶基片上生长了c轴取向的YBa2Cu3O7-δ超导薄膜,在斜切(001)LaAlO3单晶基片上生长了Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ双层薄膜,并用扫描电镜和透射电镜对薄膜组织进行了表征.结果表明,在1°～3°斜切的SrTiO3基片上生长的YBa2Cu3O7-δ薄膜,呈现台阶流动(step flow)到三维岛状生长的转变;而6°～15°斜切基片上生长的YBa2Cu3O7-δ薄膜为完全台阶流动生长.在1.2°斜切的LaAlO3基片上原位制备了良好异质外延生长的Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ双层薄膜.在77 K,1 MHz频率和±30 V直流偏压下,测定了其电容-电压特性,确定其介电常数、可调谐性和品质因数分别为1200,60%和133.表明该Ba0.1Sr0.9TiO3薄膜可应用于在液氮温度下工作的可调谐微波器件.

一种新型半波长可调滤波器设计

将Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)铁电薄膜应用于微带电路中,采用高频仿真软件(HFSS)双模法提取耦合系数,快速设计了λ/2(λ为波长)可调滤波器。针对电路中偏压隔离部分设计了用于谐振器间的高阻偏压连线和λ/4接地线,使滤波器能采用端口加压的方式调谐,简化了调谐方式。最终设计了中心频率为7.8GHz、带宽为1GHz的带通可调滤波器。

乙醇基溶胶-凝胶法制备BNKLT无铅压电薄膜

以乙醇作溶剂,氧化物和碳酸盐为原料,利用溶胶-凝胶法制备了Bi0.5(Na0.7K0.2Li0.1)TiO3(BNKLT)无铅压电薄膜。通过红外光谱(IR)、同步热分析仪(TG-DSC)、X线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等分析了乙醇基溶胶-凝胶法制备BNKLT压电薄膜的工艺参数。结果表明,乙酰丙酮与Ti(OC4H9)4的物质的量比(N)≥1.0时,反应温度4060℃,pH=2.02.5,能获得稳定性良好的乙醇基溶胶;采用旋涂法制备的湿膜在600℃热处理30min后,可得表面光亮平整,厚度均一,致密性良好,单一钙钛矿结构的BNKLT无铅压电薄膜。