高电阻温度系数(La0.67Ca0.33MnO3)1-x∶Agx多晶陶瓷的研究

采用溶胶-凝胶法制备了(La0.67Ca0.33 MnO3)1-x∶Agx(x=0.00、0.10、0.15、0.20、0.3、0.4、0.5)系列多晶陶瓷样品,通过XRD、SEM和标准四探针法对材料晶体结构、表面形貌和电学性能的分析研究Ag的添加对材料性能的影响.结果表明:随着Ag添加量的增加,样品的晶格常数逐渐增大,这是由于Ag取代La3+、Ca2+进入晶格使其发生膨胀;并且样品的金属-绝缘体转变温度(Tp)随Ag添加量的增加而升高,从270 K(x=0)升高到281 K(x=0.5),这是由于Ag对La3+、Ca2+的替换导致Mn4+/Mn3+比例增大而提高了双交换作用.值得注意的是,当0.00≤x≤0.15时,TCR值随x的增大而增大,当x=0.15时达到最大值58.6;·K-1;0.15≤x≤0.5时,TCR反而随之降低,这可能是由于高添加量导致材料的烧结质量降低.     

高电阻温度系数的La0.67(Ca0.33-xSrx)MnO3多晶陶瓷制备与电学性能研究

采用溶-凝胶法在1450 ℃烧结12 h的条件下,制备了x组分为0、0.01、0.03、0.05、0.06、0.07的La0.67(Ca0.33-xSrx)MnO3 (LCSMO)多晶陶瓷,通过R-T、XRD和SEM测试分析,结果表明,溶胶-凝胶方法制备的LCSMO多晶陶瓷其物相较纯,阻温特性良好,晶粒尺寸大,致密度高.在未掺Sr时,该体系电阻温度系数(TCR)达到最高值42.5;.随着Sr掺杂比增加,金属-绝缘体转变温度TP升高,TCR降低,而在TP达到室温时,LCSMO多晶陶瓷具有较大的TCR(9;以上).在LCSMO多晶体系中如此大的TCR较为罕见,使其具有重要的潜在应用价值.     

预烧温度对La0.67Ca0.33MnO3陶瓷结构及电学性能的影响

采用溶胶-凝胶法成功制备了La0.67Ca0.33MnO3粉末,并通过改变预烧温度获取电学性能优异的陶瓷.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、四探针法对不同预烧温度处理后的La0.67Ca0.33MnO3陶瓷的物相、结构、微观形貌和电学性能进行测试,分析预烧温度对材料的晶粒尺寸和电学性能的影响,从而摸索出最佳预烧温度.实验结果表明:样品的结晶性能好物相纯,随着预烧温度的增加,晶粒尺寸、致密度、收缩率和电阻温度系数(TCR)在不断减小,电阻率先减小后增加.在300℃预烧,1450℃烧结得到的样品具有较高的TCR值达到了40.8;·K-1.     

A位阳离子平均半径对La0.3Nd0.37Sr0.33-xCaxMnO3多晶陶瓷电运输性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备一系列La0.3Nd0.37Sr0.33-xCaxMnO3(x=0.00,0.05,0.10,0.125,0.15,0.20)多晶陶瓷,用XRD分析多晶陶瓷的晶体结构,用SEM对多晶陶瓷的晶粒尺寸和表面形貌进行分析,用标准四探针法测量电阻-温度关系.实验结果表明,随着Ca掺杂浓度的增加,晶体结构从菱方晶系向正交晶系转变,绝缘体-金属转变温度(7P)往低温方向移动,电阻率不断增加,电阻温度系数(TCR)也在不断增加.这主要是因为用离子半径较小的Ca2替换离子半径较大的Sr2,引起A位阳离子平均离子半径减小,导致容忍因子也随之减小.Mn-O-Mn键的弯曲程度增加,导致MnO6八面体畸变增大,eg电子局域性增强,Mn3+-O2--Mn4+之间的双交换作用减弱,电阻率增大,TP往低温方向移动,且转变温度宽度变窄,使得TCR增大.