类钙钛矿新铌酸盐Ba5LaTi2Nb3O18的合成、结构与介电特性

为满足现代通信技术小型化、集成化与高可靠性的迫切要求,探索具有高介电常数、低介电损耗与低温度系数的微波介电材料引起了材料科学、化学、物理和电子科学等领域科学工作者的广泛关注,并已开发出复合钙钛矿结构的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3、Ba(Zn1/3Ta2/3)O3和钨青铜结构的Ba6-3xLn8+2x·Ti18O54及Ba2Ti9O20等实用化的高性能材料[1～7].这类材料均由氧八面体共顶连接,而且氧八面体内(B位)、外(A位)阳离子比例等于或略大于1,由此,我们推测在B位与A位阳离子比例略小于1的类钙钛矿结构中也极有可能存在具有优良介电性能的新材料,因此对通式为AnBn-1O3n(n=5,6,7,8)的系列新化合物进行了系统的合成、结构与介电性能研究[8,9].本文报道在BaO-La2O3-TiO2-Nb2O5体系中合成的具有5层类钙钛矿结构的新铌酸盐Ba5LaTi2Nb3O18,发现该材料具有较好的介电性能.     

类钙钛矿新铌酸盐Ba3La2Ti2Nb2O15的合成、结构与介电特性

为满足现代通信技术的小型化、集成化与高可靠性的迫切要求,探索具有高介电常数、低介电损耗与低温度系数的微波介电材料引起了材料科学、化学、物理和电子学等领域科学工作者的广泛关注,并已开发出复合钙钛矿结构[Ba(Zn1/3Ta2/3)O3]和钨青铜结构[Ba6-3xLn8+2xTi18O54]等实用化的高性.     

Cu2+离子A位取代对MgTiO3陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相反应制备了Mg_1-xCu_x TiO₃(0.00≤x≤0.20)微波介电陶瓷,研究CuO烧结助剂对MgTiO₃陶瓷的微观结构和微波介电性能的影响。实验结果表明,CuO中的Cu²⁺离子会进入到MgTiO₃晶格中并取代Mg²⁺,形成Mg_1-xCu_x TiO₃固溶体。由于液相效应,适量的CuO可以促进MgTiO₃陶瓷的致密化烧结,降低其烧结温度。Cu²⁺离子的A位取代会改变样品的TiO₆八面体扭曲度。随着Cu²⁺离子含量的增加,会使MgTiO₃陶瓷的结构稳定性降低。随着CuO含量的增加,晶粒的不均匀生长和液相的出现导致样品的品质因数(Qf)下降。同时,Mg_1-xCu_x TiO₃陶瓷的相对密度、结构...     

陶瓷/VDF-TrFE 0-3型铁电复合物的三阶非线性介电系数

在自建的非线性介电测试装置上测得了PT,BT、PZT和VDF-TrFE共聚物形成的0-3型铁电复合物厚片的三阶非线性介电系数ε3.研究发现,三种复合物的ε3都随陶瓷组分含量的上升而增大.测试场强升高,测得的ε3值减小,但对高陶瓷含量(φ＞0.4)的BT/VDF-TrFE和PZT/VDF-TrFE复合物则在6MV/m场强下出现极小值.二相都被预极化的复合物小于仅陶瓷相被预极化的ε3值.PZT/VDF-TrFE复合物的温度依赖关系显示了与(-阶)介电系数类似的表观热滞后现象.高PZT含量的复合物在相变区出现较大的ε3值.     

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FeCl_3/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Fe~(3+)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3.664×10~6~1.000×10~7 Hz为负值,但经过静置后却转变为正值。其中,静置半年后,Fe~(3+)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。     

几种固体氧化物/水蒸气体系的介电性质的研究

测定了p/p_0为0～0.75、频率为400 Hz～5 MHz范围内MgO、CaO、Ca(OH)_2及TiO_2/水蒸气体系的介电等温线与介电吸收曲线. 用M-W-S界面极化理论讨论了在一定条件下吸附(水)量与体系介电常数ε’的关系。观察到所研究的几种固体氧化物/水蒸气体系在介电性质方面的差异,并初步探讨了产生这些差异的原因。从而从不同角度为我们了解吸附剂的表面状态及其与水分子的相互作用提供了有益的信息。     

介电聚酰亚胺薄膜研究进展

聚酰亚胺电介质是电气工程、电子信息技术、航空航天等领域的一类重要的绝缘材料,然而在实际应用中依然存在材料设计制备、结构-性能关系与性能调控等方面的问题尚未解决。多重应用场景下介电性能的不匹配限制了聚酰亚胺的创新式发展,成为制约电工、电子信息航空航天领域发展的重要问题。本文基于影响电介质薄膜电-热特性的基本原理,从分子结构改性和复合结构优化等方面详细综述了调控聚酰亚胺高/低介电特性、热稳定性和绝缘强度等综合性能的研究方法和内部机理,总结了当前聚酰亚胺薄膜在能源系统和电子器件中残存的问题及面临的挑战,并为聚酰亚胺薄膜未来的发展及应用提供有意义的指导。     

介电失配度对沸石电流变液界面极化的影响

利用介电谱方法研究了NaA沸石/硅油和NaA沸石/煤油两种电流变液的介电行为, 测量发现两体系在10⁵ Hz处均出现明显的弛豫现象. 采用单弛豫Cole-Cole函数拟合各体系的介电参数, 结果表明在相同体积分数条件下硅油体系具有较大的介电增量(?ε), 且两体系的介电增量与体积分数(φ)均服从?ε＝4ε_mφ的函数关系. 通过计算和分析粒子与介质间介电失配程度, 阐明了油介质的介电常数(ε_m)对于沸石电流变液界面极化强度的贡献. 此外研究了吸附水对沸石电流变液界面极化的影响, 结果发现水的吸附对于体系的?ε值没有影响, 但明显降低了弛豫时间, 证明吸附水对沸石电流变液的界面极化率具有增强作用.     

炭黑/硅橡胶介电弹性体复合材料的制备研究

硅橡胶介电弹性体因其模量低、应变响应速度快、回弹速率高及温度适应范围广等优点在介电弹性体研究领域广受关注,具有十分广阔的应用前景.但其存在介电常数低、电致变形量小的缺点.针对此问题,本研究以硅橡胶为基体,以炭黑为填料,通过将炭黑质量分数变化范围控制在0％～20％,厚度变化控制在0.5mm～2mm,制备了炭黑/硅橡胶介电...     

电化学方法制备高分散Pt/CMK-3及其对甲醇电化学催化性能

采用直接电化学还原法在介孔碳(CMK-3)载体上直接电沉积高分散的铂纳米颗粒,制备CMK-3复合铂纳米颗粒电极(Pt/CMK-3)。 通过透射电子显微镜分析发现,铂纳米颗粒非常均匀的分布在CMK-3上,平均粒径约5 nm。 通过循环伏安测试,分析了催化剂不同负载铂含量时氯铂酸的利用率,在理论铂质量分数为20%时,这种方法制备的Pt/CMK-3所使用的氯铂酸的利用率最高,在1 mol/L CH3OH+0.5 mol/L H2SO4溶液中循环伏安测试电流密度达到382 A/g。 在相同实验条件下,Pt/CMK-3电极对甲醇电催化活性远高于Pt/XC-72(炭黑)电极和用常规电沉积方法制备的Pt/CMK-3电极。     

新铌酸盐Sr5NdTi3Nb7O30的合成与介电特性

一些铁电铌酸盐具有优良的电光性能和非线性光学性能,因此该类化合物的人工合成、结构与性能的研究受到了重视,其中钨青铜结构的系列晶体(例如SBN、KNSBN、SCNN)在材料的制备和器件的设计方面都取得了很大进展,它们在实时全息存储、集成     

新钽酸盐Ba3TiTa4O15的结构与介电性能

在BaO Ta2O5系统通过掺Ti4＋合成了新钽酸盐Ba3TiTa4O15,用粉晶XRD对其结构进行了分析,并测试了其烧结体的介电特性.结果表明:Ba3TiTa4O15在室温下属于填满型四方钨青铜结构,晶胞参数a=1.256 27(6)nm, c=0.395 86(4)nm; Ba3TiTa4O15在－35 ℃从铁电相转变为顺电相.     

新铌酸盐Ba5LnZnNb9O30(Ln=Y,La)的合成、结构与介电性能

在BaO-Ln2O3-ZnO-Nb2O5(Ln=Y,La)体系中通过固相反应法合成了填满型钨青铜结构的新铌酸盐Ba5YZnNb9O30与Ba5LaZnNb9O30.采用X射线衍射分析和扫描电镜进行了结构分析,并进行了介电性能测试.结果表明,Ba5YZnNb9O30为弛豫性铁电体,10kHz时的居里温度为25℃;室温时为四方钨青铜结构铁电相,晶胞参数a=1.25255(4)nm,c=0.39530(2)nm;1MHz时陶瓷体的室温相对介电常数为456.Ba5YZnNb9O30在室温下为四方钨青铜结构顺电相,晶胞参数a=1.25731(3)nm,c=0.39812(2)nm;频率为1MHz时,其陶瓷的室温相对介电常数为316.     

新铌酸盐Sr5LnTi3Nb7O30的结构与介电性能

在SrO-Ln2O3-TiO2-Nb2O5(Ln=La, Y)体系中,通过固相反应法，合成了填满型钨青铜结构新铌酸盐Sr5LaTi3Nb7O30与Sr5YTi3Nb7O30.分别采用X射线衍射分析、扫描电镜进行了结构分析,并进行了介电性能测试.结果表明, Sr5LaTi3Nb7O30室温时为四方钨青铜结构顺电相,晶胞参数a=1.233 60(4) nm, c=0.388 01(2) nm;频率为1 MHz时,其陶瓷的室温相对介电常数为466,介电损耗约为5×10－3.Sr5YTi3Nb7O30为弛豫性铁电体, 10 kHz时居里温度为260 ℃;室温时为四方钨青铜结构铁电相,晶胞参数a=1.228 80(4) nm, c=0.387 05(2) nm; 1 MHz时,陶瓷体的室温相对介电常数为290.     

新钽酸盐Ba2LnTi2Ta3O15(Ln=Y、La)的结构与介电性能

通过固相反应法合成了四方钨青铜结构新钽酸盐Ba2LaTi2Ta3O15与Ba2YTi2Ta3O15,分别进行了X射线衍射分析与介电性能测试.结果表明, Ba2LaTi2Ta3O15室温时晶胞参数为a=1.242 64(5) nm, c=0.391 57(2) nm,为四方钨青铜结构顺电相；Ba2YTi2Ta3O15室温时晶胞参数为a=1.236 46(4) nm, c=0.388 60(2) nm,为四方钨青铜结构铁电相,铁电相与顺电相转变温度为180 ℃.频率为1 MHz时, Ba2LaTi2Ta3O15陶瓷的室温相对介电常数为194,介电损耗也降低至8×10－4. Ba2YTi2Ta3O15陶瓷的室温相对介电常数为107.     

铌酸盐Ba3NaBiNb10O30的结构与介电特性

一些铁电铌酸盐具有优良的电光性能和非线性光学性能,因此该类化合物的人工合成,结果与性能的研究受到了人们的重视,其中钨青铜结构的系列晶体（例如SBN,KNSBN,SCNN）在材料制备和器件设计方面都取得了很大进展,它们在实时全息存储,集成光学与光信号处理等领域具有广泛的应用前景[1-4],Ba2NaNb5O145(BNN)是目前认为最好的一种倍频晶体,Geusic[5,6]等人报导了在BNN晶体能实现最优位相匹配,可将1．06um红外光以100％的效率转换为0．53um绿光,我们在BaO-Na2O-Nb2O5体系中通过掺杂Bi3 合成了铌酸盐Ba3NaBiNb10O30,并采用粉晶X射线衍射（XRD）对其结构进行了分析,测试了其烧结体的介电特性。     

铌酸盐 Ba5YTi3 Nb7 O30的结构与介电性能

在BaO-TiO2-Mb2O5体系中通过掺Y3－合成了铌酸盐Ba5YTi3Nb7O30 ,采用粉晶X射线衍射（XRD）对其结构进行了分析,并测试了其烧结体的介电特性,结果表明,在室温下Ba4YT3 Nb7O30属于填满型四方钨青铜结构,晶胞参数,a=1.24332(2)nm,c=0.39453(1)nm,α=β=γ＝90度,Ba5TYi3Nb7O30在100度从铁电相转变为顺电相。     

铌酸盐Ba_3NaBiNb_(10)O_(30)的结构与介电特性

A niobate was synthesized by doping Bi3＋ in the ternary system BaO Na2O Nb2O5. The crystal structure was determined by X ray powder diffraction,and it belongs to tetragonal tungsten bronze structure at room temperature with unit cell parameters a=1.24777 (2) nm,c=0.39266(1) nm,α =β =γ =90° .Measurements of dielectric properties indicate that phase transitions of Ba3NaBiNb10O30 from paraelectric to ferroelectric occurs at 400℃ ,which is lower than that of Ba2NaNb5O30.