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.

(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.

Y_2O_3掺杂对(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅压电陶瓷性能的影响研究

采用传统固相反应法制备了Y2O3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(简写为BNBT6)陶瓷[简称为BNBT6-x(wt%)Y2O3陶瓷]。研究了Y2O3(0.2wt%～0.8wt%)掺杂对BNBT6陶瓷的结构、介电、压电、铁电性能的影响。结果表明,所有Y2O3掺杂陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构;陶瓷的介电、压电、铁电性能受Y2O3掺杂的影响较为显著:当掺杂0.4wt%Y2O3时,10kHz频率下测得的室温εr达到1530,且tanδ较小,为0.050,d33达到152pC/N,kp=0.27,Qm=134。掺杂0.2wt%的Y2O3时BNBT6陶瓷的d33为145pC/N,kp增大到0.29,Qm达到173,tanδ为0.053;掺杂适量YO的BNBT6陶瓷铁电性能也得到改善。

(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/℃.

(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3粉体的球磨时间对陶瓷显微结构与性能的影响

本文研究了(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNBT6)陶瓷制备过程中球磨时间对BNBT6粉体和BNBT6陶瓷结构和性能的影响,研究发现:随球磨时间的延长,BNBT6粉体粒径不断减小,s/v不断增加,但变化幅度不断减小,球磨20h后的粉体粒度达到0.20μm,且粒度分布较窄。随球磨时间的延长,用相应粉体制得的BNBT6陶瓷电学性能都随球磨时间的增加先增大后减小,且球磨20 h的粉体制得的BNBT6陶瓷压电性能最好,常温下其压电常数d33达到145 pC/N,kp达到0.305,Qm达到160,介电常数达到1400,介电损耗为0.052(10 kHz)。

(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)(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.

Ba_(0.65)Sr_(0.35)TiO_3陶瓷的制备工艺及其介电性能研究

应用传统陶瓷制备工艺制备了Ba0.65Sr0.35TiO3陶瓷,探讨了制备Ba0.65Sr0.35TiO3陶瓷的最佳工艺条件.用激光粒度分布仪测试预烧粉料的粒度分布,用XRD衍射仪观察陶瓷的物相结构,用SEM观察陶瓷的显微结构,用Archimedes方法测量陶瓷的绝对密度,用低频阻抗分析仪测试陶瓷的介电性能.实验结果表明:应用传统陶瓷制备工艺获得结构致密、性能优良的Ba0.65Sr0.35TiO3陶瓷的最佳工艺条件为:1050℃预烧2h,1390℃烧结2h.此工艺条件下制备的陶瓷的介电常数约为4200,介电损耗约0.002,密度为5.4631g cm3.

BaTiO3-Bi0．5Na0.5TiO3系铁电陶瓷的晶相特征及性能研究

采用X射线粉晶衍射分析及透射电镜选区电子衍射分析技术等手段，研究了（1-x）BaTiO3-Bi0．5Na0.5TiO3（x≤0．4）固溶体陶瓷的晶相组成及晶体结构特征，并对陶瓷性能特征进行了讨论。研究表明，固溶体的晶体结构受BNT含量的显著影响。X射线衍射分析表明，经1250℃烧结2h的陶瓷形成了钙钛矿结构固溶体。选区电子衍射分析表明，该固溶体并非单一晶相，其晶相类型包括四方相和立方相，并存在局部结构畸变现象。陶瓷的相变温度随BNT含量的增高而变化，居里温度增高，次级相变向低温移动，并最终消失。当BNT含量为20％～40％（摩尔分数）时，陶瓷具有较好的铁电性，其居里温度为146～182℃，介电损耗为0．030～0．042，并在-60～110℃以上较宽的范围内具有良好的介电稳定性。

掺Y^（3＋）、La^（3＋）的（Sr，Ca）TiO_3系多功能陶瓷

用稀土离子Ｙ（３＋）、Ｌａ（３＋）对（Ｓｒ，Ｃａ）ＴｉＯ３掺杂，以Ｂａ－Ｓｉ－Ａｌ玻璃为助熔剂，在１３５０～１４５０℃还原性气氛中烧成，获得工艺性能良好、烧结温度较低、晶粒电阻率低（１０（－２）Ω·ｃｍ）、非线性高（α达１０以上）的陶瓷材料。在制备过程中省略了以往用碱金属离子涂覆并进行热扩散的工序。用缺陷化学理论，根据测量的ＩＣＴＳ谱、Ｉ－Ｖ特性和Ｃ－Ｖ特性系统研究了Ｙ（３＋）、Ｌａ（３＋）掺杂对晶粒半导化、压敏特性和介电特性的影响。热处理过程中，Ｏ－的化学吸附是这类陶瓷产生晶界势垒的主要原因。

(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。

CaO掺杂对BaTiO_3陶瓷结构及介电性能的影响

采用新型溶胶-凝胶制粉技术和传统陶瓷工艺相结合的方法,制备了(Ba1-xCax)TiO3(x=0～0.16)陶瓷,并对陶瓷晶相特征及其介电、压电性能进行了研究。结果表明,经1250℃烧结的陶瓷由单一晶相组成,晶体具有钙钛矿结构。其介电、压电特征受CaO加入量的影响显著。当x≤0.1时,陶瓷的介电常数随CaO加入量的增加而增大,并表现出弛豫铁电体的特征,其居里点与纯BaTiO3陶瓷相差不大。当x>0.1时,陶瓷的介电常数随CaO的增加而减小,其铁电性能弱化,但介电损耗较小,介电温度稳定性较好。

Ca、Bi掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷弛豫特性研究

通过低成本固相法制备了Ca、Bi掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷.利用透射电子显微镜(TEM)和阻抗分析仪分析技术,详细研究了Ca、Bi掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷的弛豫特性.研究发现Ca、Bi掺杂使BST陶瓷呈现显著的铁电弛豫行为,且随着掺杂量的增加,介电峰弥散程度和弛豫强度逐渐增强.

La掺杂Sr_(0.4)Pb_(0.6)TiO_3陶瓷热敏机理研究

液相掺杂施主元素La ,在 110 0～ 12 0 0℃烧结制备出了Sr0 4 Pb0 6TiO3 基陶瓷。该陶瓷具有显著的NTCR PTCR复合效应 ,其室温电阻率随烧结温度提高而增大 ;而添加少量PbO用于补偿铅损失 ,则明显降低了陶瓷的室温电阻率及减弱了居里点下的NTCR效应。同时利用XRD ,SEM和TEM分别对陶瓷的相结构 ,形貌和畴结构进行了研究。根据实验结果 ,探讨了La掺杂Sr0 4 Pb0 6TiO3陶瓷的半导化机理及其热敏特性。

钴钇掺杂(Ba,Sr)TiO_3基介电陶瓷的制备与性能研究

采用二次固相反应法制备Ba0.7Sr0.3TiO3介电陶瓷,研究了掺杂钴、钇离子对钛酸锶钡介电性能的影响。结果表明,陶瓷样品Y3+、Co3+的最佳掺杂浓度分别为0.04mol%和0.05mol%,最佳烧结温度为1340℃,样品的相对介电常数为4200,介电损耗(tanδ)为0.005。样品的结构为四方晶系,P4mm空间群。获得了高介电常数、低损耗的Ba0.7Sr0.3TiO3介电陶瓷。

ZrO_2掺杂对(Ba_(0.9)Ca_(0.1))TiO_3陶瓷性能的影响

采用新型溶胶凝胶制粉技术和传统陶瓷工艺相结合,对(Ba0.9Ca0.1)TiO3陶瓷进行ZrO2掺杂,对陶瓷晶相特征及铁电、介电、压电性能进行了研究。结果表明,ZrO2的加入对(Ba0.9Ca0.1)TiO3陶瓷的铁电性能略有改善,Curie峰前移和展宽,提高了介电常数ε和介电损耗tanδ,压电常数d33却降低了。当ZrO2掺杂量为0.14mol时,陶瓷的介电常数有最大值2559.43,介电损耗有最小值0.027,此时压电常数为35。

ZrO_2掺杂对(Ba_(0.9)Ca_(0.1))TiO_3陶瓷性能的影响

采用新型溶胶凝胶制粉技术和传统陶瓷工艺相结合,对(Ba0.9Ca0.1)TiO_3陶瓷进行ZrO_2掺杂,对陶瓷晶相特征及铁电、介电、压电性能进行了研究。结果表明,ZrO_2的加入对(Ba0.9Ca0.1)TiO3陶瓷的铁电性能略有改善,Curie峰前移和展宽,提高了介电常数ε和介电损耗tanδ,压电常数d33却降低了。当ZrO2掺杂量为0.14mol时,陶瓷的介电常数有最大值2559.43,介电损耗有最小值0.027,此时压电常数为35。

添加锂烧结助剂的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的低温烧结与介电性能

采用柠檬酸盐法合成名义组成为Ba0.6Sr0.4TiO3+x%Li2O(x=0.2~0.8)的超细粉体,在900℃的烧结温度下制备出致密的陶瓷样品,研究了锂添加剂对陶瓷样品结构和介电性能的影响。结果表明,过渡液相烧结是陶瓷样品的低温烧结致密化的主要机制,添加的锂离子固溶进入Ba0.6Sr0.4TiO3晶格的八面体位置,陶瓷样品的非线性介电性能与锂烧结助剂的含量相关,x=0.4时陶瓷样品的综合介电性能达到最优。在零偏压和10 kHz的条件下,该陶瓷样品的介电常数和介电损耗分别为3240和0.34%;在偏置电场为20 kV/cm和10 kHz的条件下,其可调性为34%,优质系数达到100。

等离子喷涂纳米Al_2O_3-13TiO_2陶瓷涂层研究

以常规和纳米团聚体Al2O3-13TiO2(ω/%,下同)复合陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂工艺在TiAl合金表面制备常规和纳米结构陶瓷涂层。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪分析粉末和涂层形貌、微观结构及相组成,同时对纳米结构涂层的微观组织形成机制进行了讨论。结果表明:常规复合陶瓷涂层呈典型的等离子喷涂层状堆积特征;纳米结构复合陶瓷涂层由部分熔化区以及与常规等离子喷涂类似的片层状完全熔化区组成。根据组织结构的不同,部分熔化区又分为亚微米A12O3粒子镶嵌在TiO2基质相的三维网状或骨骼状结构的液相烧结区和经过一定长大但仍保持在纳米尺度的残留纳米粒子的固相烧结区,不同的部分熔化组织源于复合陶瓷粉末中A12O3与TiO2之间的熔点差异。由于等离子喷涂过程中涂层沉积时的快速凝固作用,不管是常规还是纳米涂层都以亚稳相γ-A12O3为主。

(Pb_(1-x)Sr_x)TiO_3系红外敏感铁电陶瓷的研究

通过改变材料组分并掺杂一定浓度的ＭｎＯ２，制备了系列（Ｐｂ１－ｘＳｒｘ）ＴｉＯ３（ＰＳＴ）红外敏感铁电陶瓷材料．对其电热性能如介电系数的温谱特性、频谱特性和热释电性能等进行了研究．结果表明，材料的居里温度随组分化学计量比的变化大致成线性关系，每增加 ｍｏｌ比１％的 Ｐｂ，将使居里温度提高约 ５℃．而随着测试频率的增加，居里温度与温度系数基本不变，但介电常数却略有下降．通过对ＰＳＴ系样品热释电性能的测量，可知材料的热释电系数约在 １０－３Ｃ／（ｍ２· Ｋ）量级．