Bi0.5Ba0.5FeO3 陶瓷的电性能及阻抗分析

以传统的固相反应法制备了Bi_0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、直流阻温测试仪和交流阻抗分析仪测试了Bi_0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷的微结构和电性能.分析结果表明:Bi_0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷具有立方钙钛矿结构,颗粒尺寸约1.0 μm;在16—280 ℃范围内,Bi_0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷表现出明显的负温度系数热敏效应,其热敏常数、活化能分别为6490 K及0.558 eV;介电温谱揭示,在280 ℃下Bi_0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷材料没有出现相变行为.对于交流阻抗谱,采用3个串联的RQ(R与Q为并联)等效部件来拟合分析,拟合结果表明拟合数据与实验数据高度匹配,且这3个等效部件分别代表晶界、晶粒和晶壳的贡献.3个部件中,晶粒对陶瓷电阻阻值的影响最大,晶壳贡献次之,晶界最小,且3个部件电阻值都显示出负温度系数效应.在25—115 ℃范围内,电学模量虚部峰频与阻抗虚部峰频始终不匹配,意味着Bi_0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷体内部一直表现出局域导电机理. 关键词： 0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷')" href="#">Bi_0.5Ba_0.5FeO₃陶瓷 电性能 阻抗分析     

Synthesis, Structure and Dielectric Properties of a Novel 3D Gd（llI） Complex {[Gd（HPIDC）＇（μ4-C2O4）0.5＂H20]·2H2O}n

Under hydrothermal conditions, 2-（pyridin-4-yl）-lH-imidazole-4,5-dicarboxylaic acid （H3PIDC） reacted with Gd（NO3）3 to give a 3D complex {[Gd（HPIDC）＇a-C204）0.5＂H20]＂ 2H20}n （1）. Single-crystal X-ray determination shows that complex 1 crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c with a = 8.287（8）, b = 14.796（14）, c = 11.559（11） ]k, fl = 90.969（15）, Z = 4, V = 1417（2） A3, C11H11GdN3Og, Dc = 2.280 g/cm3, Mr = 486.48, 2（MoKa） = 0.71073 A, p = 4.738 mm-1, F（000） = 936, R = 0.0248 and wR = 0.0522. Dielectric constant of complex 1 was measured at different frequencies with temperature variation.     

FeCl3/共轭聚席夫碱复合材料的制备及介电性能

由戊二醛和对苯二胺通过缩合反应合成席夫碱聚合物,并将其与三聚氰胺交联构筑立体网状结构,再与氯化铁配位形成具有"海胆状"结构的FeCl₃/席夫碱复合材料,利用傅里叶红外光谱和扫描电镜对其进行表征。通过对比Fe³⁺掺杂量分别为0.02、0.03、0.04 mol时复合材料半年前后的电导率、介电常数实部与虚部、介电损耗角正切值和科尔-科尔半圆的改变,发现静置后复合材料介电参数均大幅增长,介电弛豫从无到有,并且在刚合成时其介电常数虚部在3.664×10⁶~1.000×10⁷ Hz为负值,但经过静置后却转变为正值。其中,静置半年后,Fe³⁺掺杂量为0.04 mol的席夫碱铁盐聚合物在102 Hz处的介电损耗角正切从0.02升至6.13,电导率从7.15×10^-7 S·cm^-1升至2.19×10-5 S·cm^-1,介电常数实部与虚部也大幅增加,介电损耗机理为二重介电驰豫。     

Sr和Co共掺杂对PrAlO3钙钛矿氧化物的结构和电性能的影响

采用柠檬酸盐法结合高温烧结制备了(Pr,Sr)(Al,Co)O3-δ系列钙钛矿氧化物导电陶瓷。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和直流四线法等手段对样品的物相、微观结构和电性能进行了表征。结果表明:所制备的Pr0.9Sr0.1Al1-yCoyO3-δ(y=0.1~0.5)陶瓷均为单相菱方钙钛矿结构,在掺杂范围内其晶胞体积、相对密度和电导率都随Co掺杂量y的增加而增大,但电导率的增幅在逐步减小;所有陶瓷样品在空气中都是氧离子与电子空穴的混合导体,电导行为符合小极化子跳跃机制。对于Pr1-xSrxAl0.5Co0.5O3-δ(x=0.1~0.4)陶瓷,当x=0.2时样品有较明显的第二相(Pr,Sr)CoO3析出,说明Sr在该体系的固溶限在10~20at%之间,而且随着x的进一步增加,(Pr,Sr)CoO3增多并成为主相;在测量温度范围内,Pr1-xSrxAl0.5Co0.5O3-δ的电导率随x的增加大体呈现出一个先增大后减小的变化趋势,在x=0.3附近达到一个最大值,当x≥0.2时还可观察到明显的半导体-金属性转变,且转变温度随x的增加而逐渐降低。     

Bi2Ti2O7薄膜的自组装法制备及表征

以Bi(NO3)3·5H2O和Ti(OC4H9)4为原料,采用自组装单层膜技术,在负载有功能化三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)的FTO基板上制备了Bi2Ti2O7薄膜。基板表面的亲水性测试表明,紫外照射使OTS自组装单层膜表面由疏水转变为亲水,实现功能化。借助X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析分别对Bi2Ti2O7薄膜的组成、结构和微观形貌进行了表征。结果表明,沉积溶液浓度为0.02 mol·L-1时,所得Bi2Ti2O7薄膜均匀致密。560℃热处理1 h、厚度为0.4μm的Bi2Ti2O7薄膜在100 kHz的介电常数为153,介电损耗为0.089。     

SrTiO_3织构陶瓷的显微组织结构和介电性能

以片状的SrTiO3(ST)粉体为模板晶粒,以固相法合成的掺杂Bi2O3的SrTiO3粉体为基体粉料,采用反应模板晶粒生长法(RTGG)结合流延成型工艺制备出SrTiO3织构陶瓷,研究了烧结工艺参数对SrTiO3织构陶瓷显微组织结构和介电性能的影响规律。研究结果表明:SrTiO3织构陶瓷的晶粒沿(100)晶面择优取向生长,陶瓷的织构度随着烧结温度的升高和保温时间的延长而增大,在1550℃下保温16 h的陶瓷试样织构度最大,达到0.56。SrTiO3织构陶瓷的介电常数随着织构度的增加而增大,并呈现出介电各向异性。     

烧结助剂MnCO_3对0.80Sm(Mg_(1/2)Ti_(1/2))O_3-0.20Ca_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3微波介质陶瓷的性能影响

采用传统固相反应法,研究了烧结助剂MnCO3对0.80Sm(Mg1/2Ti1/2)O3-0.20Ca0.8Sr0.2TiO3微波介质陶瓷的烧结性能和介电性能的影响。结果表明,烧结助剂MnCO3的引入未改变陶瓷的晶相组成。添加适量的MnCO3可以降低体系的烧结温度,获得较优的性能;添加过量的MnCO3或烧结温度过高会产生微裂纹,增加了陶瓷的介电损耗,降低致密性。在1500℃烧结,保温3 h,添加0.50wt%MnCO3,0.80Sm(Mg1/2Ti1/2)O3-0.20Ca0.8Sr0.2TiO3陶瓷获得最佳的介电性能:εr=29.80,Q×f=56900 GHz,τf=7.53 ppm/℃。     

团聚物参数对质子交换膜燃料电池内部传热影响

质子交换膜燃料电池阴极催化层中的团聚物内电解质体积分数和团聚物半径会影响氧气的传输阻力,从而影响电化学反应速率,进而影响电池内的热量产生和传递。然而,团聚物内电解质体积分数和团聚物半径对燃料电池内传热的具体影响规律尚不明确。因此,本文建立了二维、两相、非等温质子交换膜燃料电池团聚物模型,探究团聚物内电解质体积分数和团聚物半径对电池内温度分布和产热量的影响。结果表明,团聚物内电解质体积分数的增加和团聚物半径的减小使得氧气的传输阻力减小,从而有利于电性能的提高,并使得膜电极组件各部分的产热量增加,以及阴极催化层内的氧还原反应产热量、欧姆产热量和气液相变产热量均增加,但不利于温度分布的均匀性。     

高介电性能石墨烯/聚合物纳米复合材料研究进展

石墨烯作为一种新型二维平面纳米材料,表现出许多优异的物理性质.将石墨烯与聚合物复合,利用其独特的结构及物理性质,有望开发一类具有卓越介电性能的纳米复合电介质材料.本文总结了高介电石墨烯/聚合物纳米复合材料这一研究方向的最新进展,重点介绍了石墨烯提高聚合物基体介电性能的基本理论、石墨烯/聚合物界面对复合电介质性能的影响等,并简要展望了这类材料的发展前景.     

锰掺杂Ba0.6Sr0．4TiO3-MgTiO3复相陶瓷的制备和介电性能

以分析纯的Ba(NO3)2、Sr(NO3)2、草酸和钛酸丁酯为原料,采用草酸盐共沉淀法制备了钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4tiO3,BST)纳米粉体.XRD和SEM分析结果表明,该方法制备出立方相的Ba0.6Sr0.4TiO3粉体,平均粒径小于100 nm,具有较高的烧结活性.用传统固相法制备了锰掺杂钛酸锶钡.钛酸镁(Ba0.6Sr0.4TiO3-MgTiO3,BST-MT)复相陶瓷,系统研究了掺杂0.1%-2.0%(x,摩尔分数,下同)锰对钛酸锶钡-钛酸镁复相陶瓷微观形貌和介电性能的影响机理.结果表明,当锰的掺杂量小于1.5%时,Mn作为受主掺杂取代占据钙钛矿ABO3的B位,因此导致居里点略微向高温偏移和相变扩散的发生,锰的掺杂导致晶格畸变,促进了晶粒生长,使晶界相比例下降,因此介电损耗随着锰掺杂量的增大而减小;当锰的掺杂量为1.5%时,介电损耗达到最小值,继续增大掺杂量,介电常数下降,介电损耗上升.