Cr、Co、Mn磁性对ZnO压敏特性影响的机理研究

研究了不同浓度Cr、Co和Mn的掺杂对ZnO-PbO-B2O3陶瓷压敏特性的影响.实验表明,ZnO平均晶粒尺寸随各元素掺杂量增加而逐渐变大,压敏电压也随之升高,非线性系数随各元素掺杂量增加而先增大后减小,漏电流先减小后增大.分析认为,过渡族金属元素掺杂对ZnO压敏材料电性能的影响不仅与电子的能级有关,与其自旋特性也紧密相连.ZnO中掺杂的Cr、Mn、Co元素随机取代其中的部分Zn原子后,Cr2+、Mn2+、Co2+在ZnO中产生局域磁矩,会对与其取向不同的自旋电子产生强的散射,这样可增大ZnO陶瓷电阻率和提高其非线性特性.     

串联2—2复合材料的介电性和压电性

以ＰＺＴ为陶瓷相，以聚偏二氟乙烯（ＰＶＤＦ）为聚合物相，采用热压法制备了串联２－２型样品。测试了串联２－２型压电复合材料的介电、压电性能。实验结果表明，串联２－２型复合材料的压电应变系数ｄ３３及介电常数ε均较小；在低频，由于界面极化引起的夹层损耗，其介电损耗ｔｇδ则较大。     

pH值对水热合成纳米锰锌铁氧体生长和磁性能影响

本研究以NaOH为沉淀剂调配不同pH的共沉淀前驱体,通过水热法合成纳米锰锌铁氧体颗粒,并对其生长机理及pH的影响进行研究.结果表明:三组样品主相均为尖晶石结构锰锌铁氧体.pH=10.5,11.5出现α-Fe2 O3和α-FeOOH杂相.在水热反应中,锰锌铁氧体生长过程除溶解-再结晶外还依靠晶粒的定向附着生长.pH=10.5的晶粒溶解-再结晶和定向附着均受到抑制,粒度为14 nm,而较高的pH更利于两种机制,获得更大粒度,其中pH=11的颗粒趋于球形,并存在由定向附着留下的介孔.常温下,饱和磁化强度和矫顽力均随pH上升而增加.     

压电马达用压电陶瓷的研究

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷 (PZN- PMS- PZT- r Mn O2 )。考察了不同剂量的锰掺杂对压电陶瓷的介电性能和压电性能的影响 ,即室温介电常数 ε、介电损耗 tanδ、居里温度 Tc、机电耦合系数 kp、压电常数 d33和机械品质因数 Qm。随着 Mn含量的增加 ,ε和 tanδ均减小 ;由于内偏置场的影响 ,居里温度 Tc随锰含量的增加而增加。kp 和 d33随 Mn含量的增加而减小 ;而 Qm 表现出较复杂的变化规律 ,随 Mn含量的增加 Qm先增加 ,当 r=0 .2 %时 ,达到最大值 10 0 0 ,当 r>0 .2 %时 ,Qm 下降。实验结果表明 :当 r=0 .2 %的锰掺杂压电陶瓷比较适合制作压电马达 ,其压电性能为 ε=12 0 0、tanδ=0 .0 0 4、Tc=349°C、kp=0 .6 0、d33=380 p C/ N和 Qm=10 0 0     

铈掺杂二氧化钛的化学态分析

采用溶胶-凝胶法制备纯TiO2粉末和5mol; Ce掺杂TiO2粉末,利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)表征样品的相变过程和化学态变化,主要探讨了Ce掺杂对TiO2相变温度、物相组成、化学态及吸收光谱范围的影响.结果表明:掺杂Ce抑制了TiO2的相转变和晶粒长大.随着热处理温度升高,Ce掺杂TiO2的晶格氧峰增强而吸附氧峰降低,而且Ti2p3/2结合能减小,Ce3+逐渐被氧化为Ce4+.掺杂Ce拓宽了TiO2的可见光谱吸收范围.     

TiO2压敏陶瓷的显微分析和电学性能

研究了烧结温度对TiO2压敏陶瓷的显微结构、显微成分、势垒结构和电学性能的影响。采用SEM和EDS测试其显微结构和晶粒的化学组成。根据热电子发射理论和电学性能计算了势垒结构。在1350℃烧结的TiO2压敏陶瓷具有均匀而致密的显微结构,其晶粒大小为15μm左右,施主掺杂Nb5+在TiO2晶粒中的固溶度为1.49%;势垒高度?B为0.28eV,势垒宽度xD为48nm;压敏电压V1mA为5.25V/mm,非线性系数α为4.2,εr为1.1×104。     

掺BCB低温共烧ZnNb2O6微波介质陶瓷的研究

研究了BaCu(B2O5)(BCB)对ZnNb2O6 微波介质陶瓷烧结特性和介电性能的影响.结果表明,BCB 玻璃料形成的液相加速了颗粒间的传质,促进了烧结,能有效的使ZnNb2O6 陶瓷的烧结温度降低至875℃,随着BCB含量的增多,样品中出现了第二相.w(BCB)=3%的ZnNb2O6 陶瓷在875℃保温4 h,获得优异的综合介电性能,即介电常数εr=23.4,品质因数与频率的乘积Q×f=13 230 GHz,谐振频率温度系数τr,=-78.41×10-6/℃,与Ag共烧研究表明,ZnNb2O6 陶瓷与Ag电极化学兼容性较好,未发生明显的扩散反应现象,可作为一种新型的低温烧结微波介质陶瓷用于多层微波器件的制作.     

(La、Nb)共掺杂TiO2压敏陶瓷第二相形成机理

研究了(La、Nb)共掺杂TiO2压敏陶瓷第二相的形成机理.以锐钛矿TiO2、Nb2Os和La2 O3氧化物粉体为原料,采用传统固相烧结工艺制备了( La、Nb)共掺杂TiO2压敏陶瓷,采用SEM、EDS、XRD、AFM和TEM检测了(La、Nb)共掺杂TiO2压敏陶瓷样品的显微结构、化学组成、物相组成、热蚀沟和显微形貌;通过点缺陷热力学分析、晶界能和材料结构检测分析讨论了(La、Nb)共掺杂TiO2压敏陶瓷第二相的形成机理.研究结果表明,第二相的形成起源于掺杂La3+和Nb5+在晶界的偏析,偏析驱动力为弹性应变能.偏析离子在高能量晶粒表面或晶界面成核,并逐渐长大形成第二相.第二相主要在能量较高的晶面上生长,这有利于使整个材料体系的能量最低.     

梯度ZnO低压压敏陶瓷的研制

采用材料梯度化设计思路,将传统电子陶瓷工艺的单层装料一次干压成型工序改进为逐层装料一次干压成型工序。沿着实现ZnO压敏陶瓷低压化的主要途径:减小ZnO压敏电阻器瓷片的厚度和增大ZnO平均晶粒尺寸,在烧结温度1 100℃下,制备出电学性能理想的梯度ZnO低压压敏陶瓷。该陶瓷的压敏电压为8 V/mm,非线性系数为19,漏电流为13μA;其克服了瓷片机械强度劣化及能量耐受能力下降的缺陷。该制备工艺简单,为ZnO压敏电阻器的低压化提供了新方案。     

纳米TiO2添加剂对TiO2压敏陶瓷性能的作用

为了改善TiO2压敏陶瓷材料的电学性能,通过添加少量的纳米TiO2,使其压敏电压有了明显的降低,非线性系数有了明显的提高,并对其原因进行了合理分析.结果表明,随着烧结温度的提高,总趋势是压敏电压下降,非线性系数提高.当添加5%纳米TiO2并在1400℃烧结时,样品显示出较好的压敏特性:VImA=4.66V/mm,α=4.73和εr=1.1 9×104.