掺杂稀土元素对细晶BaTiO_3系统耐压及介电性能的影响

研究了稀土元素Ho2O3和Er2O3掺杂BaTiO3基瓷料,其在BaTiO3系晶粒中可抑制晶粒生长,使晶粒尺寸变小,体密度增高,呈现细晶效应,ε峰在整个温区范围内弥散,提高室温下介电常数,减小容量变化率。本系统中三价稀土氧化物Ho2O3和Er2O3等物质同时加入到BaTiO3陶瓷中后,稀土氧化物没有全部进入晶格内部发生取代,其中的一部分与其他添加剂形成一些非铁电相,提高耐压;另一部分留在晶界处,成为晶粒抑制剂,使得晶粒细小,瓷体致密,提高陶瓷的耐压。     

稀土元素对亚微米细晶BaTiO3系统介电性能的影响

研究了稀土改性添加剂La2O3及Pr6O11对亚微米级细晶BaTiO3系统介电性能的影响, 此种添加剂在系统中的改性作用可产生化学非均匀性的壳-芯结构和化学均匀性系统两种情况, 并且可以起到抑制晶粒生长、展宽居里峰以及改善介电性能的作用.     

Nd扩渗BaTiO3陶瓷的电性能与XPS研究

采用气相法对钛酸钡陶瓷扩渗Nd元素, 经Nd扩渗BaTiO3陶瓷的电性能发生了十分显著的变化. 通过正交实验, 确定了最佳扩渗条件, 当Nd的浓度为2%, 扩渗时间为4 h, 扩渗温度为860 ℃时, BaTiO3陶瓷的导电性最好,其室温电阻率从4.3×109 Ω*m下降为37.45 Ω*m, 而且随着温度升高, 交流电导逐渐增大, 导电性更强. Nd扩渗使BaTiO3陶瓷的介电常数增加, 而介电损耗降低, BaTiO3陶瓷的介电性能得到了显著改善. 经Nd扩渗BaTiO3陶瓷的介电常数随着温度的变化呈明显的PTC效应, 其居里温度降低为118.1 ℃. 经XPS测试分析, 给出了Nd扩渗BaTiO3陶瓷体系中各元素结合能位置的峰值, 并表明 Nd扩渗BaTiO3陶瓷中Nd, Ba, Ti都存在变价, 因而导致了BaTiO3陶瓷导电性的增强.     

铒铝硼硅酸盐玻璃的析晶

通过对Er2O3-A12O3-B2O3-SiO2玻璃样品的析晶热处理,使稀土玻璃结构与晶体联系起来研究,能在一定程度上揭示稀土玻璃的结构形式。对铒铝硼硅酸盐玻璃进行了差热分析,确定其析晶热处理温度;然后对铒铝硼硅酸盐玻璃热处理后的晶相及其微观形态进行了系统地研究,发现该玻璃样品受热析晶后析出的全部为ErBO3相,且呈层状排列。这表明在受热时玻璃发生了分相,Er^3 较多地在富硼相中偏聚而析出,富硅相则保持玻璃态。而玻璃本身也可能具有微不均匀性,存在富硼和富硅两种网络结构,而Er^3 则主要分布在偏硼酸盐结构的富硼环境中,这使得其析出时容易形成层状结构。     

La3+,Sr2+置换对Ca[(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3陶瓷微波介电性能的影响

研究了La^3＋，Sr^2＋置换对Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6Ti0.4]O3陶瓷微观结构与微波介电性能的影响。研究结果表明：La^3＋，Sr^2＋置换改性Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6Ti0.4]O3系列陶瓷均形成了单一正交系的钙钛矿结构；随着置换量的增加，La^3＋改性Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6Ti0.4]O3陶瓷的介电常数、介电损耗下降，同时谐振频率温度系数向正的方向移动，而Sr^2＋改性陶瓷则表现出相反的规律，其主要原因在于La^3＋，Sr^2＋置换所引起Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6TiO4]O3陶瓷内部氧八面体结构变化上的差异。     

A位取代对(Ca0.61Nd0.26)TiO3陶瓷烧结特性和介电性能的影响

采用常规固相反应法,以(Ca0.61Nd0.26)TiO3体系为基体成分,研究了A位取代对(Ca0.61Nd0.26)TiO3陶瓷的烧结特性和介电性能的影响规律。结果表明:Zn,Mg的A位取代,促使(Ca0.61Nd0.26)TiO3陶瓷烧结温度从1350℃降至1250℃。Zn,Mg在一定范围内A位取代(Ca0.61Nd0.26)TiO3中的Ca可形成钙钛矿结构的固溶体,Zn、Mg最大固溶度(x(Zn),y(Mg))分别不超过0.1和0.15mol。当取代量超过固溶度后,分别形成Ca2Zn4Ti15O36和MgTi2O5第二相。随Zn和Mg取代量的增加,陶瓷介电常数(εr)和谐振频率温度系数(τf)减小。陶瓷品质因数(Qf)值随Zn取代量先增后减,而随Mg取代量增加,其Qf值一直增大。Zn,Mg最佳取代分别为x(Zn)=0.15和y(Mg)=0.25,在1250℃烧结2h,[(Ca0.85Zn0.15)0.61Nd0.26]TiO3的介电性能:εr=93.60,Qf=12454GHz,τf= 150.3ppm·℃-1,[(Ca0.75Mg0.25)0.61Nd0.26]TiO3的介电性能:εr=72.48,Qf=14622GHz,τf= 108ppm·℃-1。     

氮化硅陶瓷高温蠕变行为及Y2O3和CeO2的影响

通过对材料高温下三点弯曲试样中心挠度与时间关系的分析，给出了通过挠度来表征材料高温蠕变性能的方法和表达式，并实际分析了3种不同添加剂氮化硅材料的高温蠕变性能。指出以Y2O3，CeO2为添加剂的氮化硅陶瓷经过热处理后比以MgO为添加剂的氮化硅陶瓷具有更好的抗高温蠕变性能。这主要是由于前者热处理后在晶界析出二次小晶粒，使晶界玻璃相大为减少，有效地抑制了高温下晶界的滑移。此外，Y，Ce与Si，N，O形成的玻璃相高温粘度高，也对材料抗高温变形有利。材料高温下往往是因为变形超过允许极限而失效。此时，通过挠度-时间关系可以很好地反映这一变化过程，并可初步判断材料使用的上限温度。     

纳米晶钛酸铅表面态对介电性能的影响

将醋酸铅、钛酸四丁酯和硬脂酸在熔融状态下混合均匀后置于冷水浴中，使其凝固成凝胶，经不同温度焙烧，制成纳米晶PbTiO3.用X射线衍射光谱、红外光谱对产物进行表征.采用X射线光电子能谱和表面光电压谱对纳米晶PbTiO3表面状态分析,发现材料表面的不完整性主要是由氧空位造成.暴露在粒子表面的主要是金属离子.随着晶粒尺寸的减小，材料表面氧空位缺陷浓度增加，表面光伏效应增强，谱带变宽.纳米晶PbTiO3材料的表面状态对其极化性质有着重要的影响，使其静态介电常数远大于常规材料的静态介电常数.     

纳米晶钛酸钡的介电性能

采用硬脂酸凝胶法制备了纳米晶BaTiO3,用差热热重分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对产物的形成过程、晶型、粒径进行了分析.通过对材料介电性能的研究发现,纳米材料的静态介电常数远大于常规材料的介电常数,随着粒径的减小,纳米材料的介电常数先增大而后有所降低.随着环境湿度的升高,纳米晶材料的介电常数逐渐增大,在高湿度条件下,其介电常数与湿度成线性关系.     

BN掺杂钛酸钡基NTC材料的研究

钛酸钡基材料在居里温度以下呈优异的NTC特性,围绕BN掺杂制备钛酸钡基NTC功能陶瓷材料,分别对不同掺杂量、烧结工艺过程进行了研究.结果表明,随着烧结温度的升高,NTC材料的致密化程度增强,其室温电阻率和NTC效应也会有一些变化,随着烧结温度的提高,NTC材料的居里温度也会有微小的变化;加入BN采用传统固相烧结法在烧结...     

Effects of Cerium Doping at Ti Sites and Europium Doping at Ba Sites on Dielectric Properties of BaTiO3 Ceramics

IntroductionBarium titanate(BaTiO3or BT) is widely used asa capacitor material, because it is a simple compoundwith the highest permittivity. The dielectric constant atroom temperature is about 1600 for BaTiO3polycrys-tals[1]. However, barium titanate as …     

施主掺杂微量的Y_2O_3对BaTiO_3基样品的电性能及PTC效应的影响

为了适应市场对过热保护作用的PTC热敏陶瓷应用需求,采用了固相法的烧结工艺来制备PTC热敏陶瓷样品。主要研究了施主掺杂微量Y_2O_3的BaTiO_3基陶瓷在空气中1 340~1 360℃烧结0.5~1 h后其室温电阻率与升阻比(ρ_(max)/ρ_(min))随施主掺杂含量的变化关系。在实验中我们详细地阐述了BYT陶瓷样品的室温电阻率随施主掺杂含量(0.1≤x≤0.3 mol%)的变化曲线呈现类似"U"形曲线的半导化机理;根据Heywang-Jonker模型成功地解释了该样品的PTC效应随施主掺杂量的增加而呈现出先增加后减小的变化趋势的原因;讨论了烧结助剂SiO_2对BYT样品微观结构以及电性能的影响。     

稀土氧化物对Ni-Zn铁氧体/泡沫铝吸波性能的影响

为研究掺杂稀土氧化物对Ni-Zn铁氧体/泡沫铝材料吸波性能,在泡沫铝表面涂覆了单一 Ni-zn铁氧体(记作CFe)和掺杂质量分数为1%的稀土氧化物的Ni-Zn铁氧体复合粉(记作CFe'),利用CJB 2038-94"雷达吸波材料反射率测试方法"中的雷达截面(RCS)法对材料微波反射率进行了测量,扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(xRD)对吸波剂的形貌和物相进行了分析.结果表明,在12～18 GHz频段内,泡沫铝表面涂敷单一的铁氧体其吸收量为1.8 dB,加人稀土氧化物后,其吸波值由1.8 dB增至2.65 dB,在26.5～40 GHz频段内时,添加稀土氧化物后,吸收量有较大的提高,从11 dB增加到15 dB,10 dB带宽扩展近6倍.因此掺杂稀土氧化物是提高吸波材料性能的一种途径.     

PMW-PNN-PT陶瓷的制备及介电性能研究

0.29Pb(Mg_1/2W_1/2)O₃-0.41Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-0.30PbTiO₃ ＋ 0.002 5MnO₂＋xWO₃(PMW-PNN-PT) ceramics were prepared by Semichemical Method. The Mg(Ac)₂, Ni(Ac)₂, and Mn(NO)₃ solution rather than MgO, NiO and MnO₂ were added to the slurry of PbO, WO₃, Nb₂O₅ and TiO₂ and then calcined at 850 ℃ for 2 h. Then the sample was sintered at 1 100～1 200 ℃ for 2 h. The effect of sintering temperature and WO₃-excess amounts on the phase constitute, microstructure and the dielectric characteristics was investigated. The result showed that the PMW-PNN-PT powders with pure pervoskite phase were prepared by single-step calcination. The development of sintered temperature contributes to the increase of dielectric constant and the flatness of dielectric temperature dependence. But the dielectric properties will be worse if the sintered temperature is too high. The increase of WO₃-excess level lead to an increase of Pb₂WO₅ phase and the flatness of dielectric curves, but the dielectric constant will be decreased. The proper WO₃-excess amount of X7R type PMW-PNN-PT ceramics is 5mol% and the proper sintering condition is 1 150 ℃ for 2 h, the maximum dielectric constant is 5 395.     

纳米钛酸钡及其烧结物的制备

溶胶 凝胶技术已为制备各种金属氧化物纳米材料的较普遍方法[1],其优点是产物具有超细颗粒尺寸 ,高纯度和化学均匀性 .溶胶 凝胶法制备纳米钛酸钡时一般将钛的有机醇盐与钡盐反应生成溶胶 ,然后形成凝胶 ,再进行热处理制得纳米钛酸钡[2 ,3].本文以钛酸丁酯和氢氧化钡为原料 ,采用溶胶 凝胶工艺制备出纳米钛酸钡晶体粉末 .用ＴＧ ＤＴＡ和ＦＴＩＲ技术考查了纳米晶钛酸钡凝胶先体热分解反应过程 ,用ＳＥＭ和ＸＲＤ对粉体形貌和晶型进行分析 ;并用上述粉体制成了微观组织结构仍保持纳米尺寸的陶瓷材料 .粉体制备 :称 15 7ｇ氢氧化钡 (Ｂａ(…     

ZrO2添加对BaO-La2O3-TiO2介质陶瓷介电性能的影响

BaO-La2O3-TiO2(BLT)是典型的高介电常数微波介质陶瓷,其作为微波谐振器与滤波器的关键材料,在微波通讯技术上有着重要的应用. 选用ZrO2对BLT进行改性研究,当ZrO2的加入量z＜0.5mol时,烧结体的主晶相为Ba6-3xLa8 2x(Ti1-zZrz)18O54(x=1/2)钨青铜结构(TB)固溶体,随ZrO2加入量的增多,烧结体中产生第二相,当z＝1.0mol时,烧结体的主晶相为La2Zr2O7和BaZrO3,这与结构许容因子的变化密切相关,获得较优介电性能如下εr=103.71,Q·f=4862.53 GHz,τf=168.97×10-6/℃,优于不添加ZrO2时烧结体介电性能(εr=139.73,Q·f=1238.96 GHz,τf=179.97×10-6/℃) ,说明少量ZrO2的加入可以改善BLT陶瓷的品质因数和频率温度系数,略降低介电常数. SEM分析表明,少量ZrO2的加入没有改变烧结体的微观形貌,改性前后烧结体内部均为典型的柱状TB固溶体形貌.