Characterization of the BaBiO3-doped BaTiO3 positive temperature coefficient of a resistivity ceramic using impedance spectroscopy with Tc=155℃

BaBiO 3-doped BaTiO3(BB-BT) ceramic,as a candidate for lead-free positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) materials with a higher Curie temperature,has been synthesized in air by a conventional sintering technique. The temperature dependence of resistivity shows that the phase transition of the PTC thermistor ceramic occurs at the Curie temperature,Tc=155℃,which is higher than that of BaTiO3(≤130℃). Analysis of ac impedance data using complex impedance spectroscopy gives the alternate current (AC) resistance of the PTCR ceramic. By additional use of the complex electric modulus formalism to analyse the same data,the inhomogeneous nature of the ceramic may be unveiled. The impedance spectra reveal that the grain resistance of the BB-BT sample is slightly influenced by the increase of temperature,indicating that the increase in overall resistivity is entirely due to a grain-boundary effect. Based on the dependence of the extent to which the peaks of the imaginary part of electric modulus and impedance are matched on frequency,the conduction mechanism is also discussed for a BB-BT ceramic system.     

Al2O3掺杂对微波介质陶瓷Ca0.16Sr0.04Li0.4Nd0.4TiO3烧结特性和微波介电性能的影响

采用固相反应法在1300℃烧结4h得到了致密的具有钙钛矿结构的Ca0.16Sr0.04Li0.4Nd0.4TiO3微波介质陶瓷.通过X射线衍射仪、扫瞄电子显微镜和矢量网络分析仪系统的研究了不同含量Al2O3掺杂对Ca0.16Sr0.04Li0.4Nd0.4TiO3(CSLNT)陶瓷的烧结行为、晶体结构、显微形貌以及微波介电性能的影响.结果表明,对于CSLNT+ xwt;Al2O3陶瓷,随着Al2O3掺杂量的增加,介电常数(εr)有轻微的降低,而温度系数(τf)有所增加;由于第二相的出现导致了品质因子(Q·f)先增后减.当Al2O3掺杂量为2wt;时,其介电性能最佳的致密化烧结温度为1200℃,此时具有最佳的微波介电性能:εr=112.6,Q·f=1698 GHz和τf=31.9 ppm/℃.     

BiCoO_3对BNT–BKT陶瓷压电性能与退极化温度的影响

采用传统陶瓷制备方法,制备一种Bi基钙钛矿型无铅压电陶瓷(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xBiCoO3(即BNKT-BCx)。研究Bi基铁电体BiCoO3对该体系陶瓷微观结构、压电性能和退极化温度的影响。研究结果表明:在所研究的组成范围内陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体,随BiCoO3含量的增加,陶瓷由三方、四方共存转变为伪立方结构,晶粒尺寸明显增加;在x=0.01时该体系陶瓷压电性能达到最大值:压电常数d33=148 pC/N,机电耦合系数kp=0.329。采用平面机电耦合系数kp和极化相位角θmax与温度的关系来确定陶瓷退极化温度,发现退极化温度随BiCoO3含量的增加而降低。     

K0.5Na0.5NbO3-LiSbO3-BiFeO3/CuFe2O4复合陶瓷的制备与磁电性能研究

采用传统的固相法制备了(1-x)(K_0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃)-xCuFe₂O₄ (x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4) 磁电复合陶瓷, 并借助X射线衍射仪、扫描电镜和磁电耦合系数测试仪等对复合陶瓷的微结构和性能进行了分析. 结果表明, 复合陶瓷的K_0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃和CuFe₂O₄物相之间发生了一定的离子相互扩散作用, 且两相的颗粒大小匹配性较好. 随着CuFe₂O₄含量增加, 复合陶瓷的压电系数从130 pC/N减小到30 pC/N, 饱和磁致伸缩系数从4.5×10^-6增加到12.4×10^-6左右, 磁电耦合系数表现出先增加后减小, 在x=0.3时获得最大的磁电耦合系数9.4 mV·cm^-1·Oe^-1. 关键词： 0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃')" href="#">K_0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃ 2O₄')" href="#">CuFe₂O₄ 磁电耦合     

《材料物理性能实验》中导电性与介电性相结合的创新牲综合实验设计

本文以薄膜晶体管为基础设计了《材料物理性能实验》中导电性与介电性相结合的创新性综合实验，阐明了导电性与介电性之间的关联性，加深了学生对材料电学性能的系统理解和综合运用，为新世纪材料专业大学生综合素质的开发提供了参考。     

Mg3(Si1-xCex)2O7系复合陶瓷微波介电性能研究

采用固相反应法按式Mg3(Si1-xCex)2O7(x=0.2,0.3,0.4和0.5)制备了MgO-SiO2-CeO2系列微波介质陶瓷材料,研究了不同组分体系的相组成与结构、微观结构与微波介电性能之间的影响关系.结果显示:MgO-SiO2-CeO2体系在研究组分范围内的晶相主要由正交相的Mg2SiO4与立方相的CeO2组成;其中,当x=0.5时出现了少量的未知相;经EDS分析可知,该未知相是由Mg、Si、Ce和O元素组成的新相;随着x值的增加,体系εr和τf值在1350～1600℃烧结温度下的变化不明显,而体系的Q×f值则呈先降后升趋势.此外,尽管体系并未能确定形成RP相层状结构,但其研究结果仍对探索新型RP相微波介质材料具有借鉴作用.     

在磁控溅射镀膜实验中开展探究性教学的尝试

结合桂林电子科技大学在探索研究性实验方面积累的教学经验与方法,以及教师在薄膜与器件方面的科研工作,尝试将射频磁控溅射镀膜用于大学生探索研究性实验教学.探究性实验从物理原理、设备构造、材料、工艺、理论与实践关联、性能测试、结果分析等方面进行类似研究生的培养过程,多角度培养学生的综合能力.实践表明:电子类地方高校将溅射镀膜实验用于大学探索性研究性实验具有可行性,且可与学校的学科特色紧密结合.     

CuO/BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3共掺Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3热敏厚膜的微结构及电学性能研究

采用丝网印刷工艺制备了CuO/BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3共掺Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3热敏厚膜,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及交流阻抗谱对厚膜的物相、形貌和电学性能进行表征分析.CuO的存在使得厚膜中的BaCo0.02ⅡCo0.94ⅢBi0.94O3出现分解行为和非钙钛矿Ba-Bi氧化物的形成,厚膜主要由大量的颗粒链组成,单个颗粒链主要由Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3构成的小晶粒和低熔点的BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3大晶粒组成.当厚膜中CuO含量添加至10;时,可获得最低的室温电阻率;300 h 150℃下,CuO含量为4;的厚膜老化率约为2.3;.厚膜的电学性能主要来自于晶界的贡献,较低温区内晶界表现为氧空位电导,较高温区下为电子与氧空位耦合电导.     

CuO掺杂对KNN-LS-BF无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统固相合成法和制备工艺,在1040℃制备了{0.996 [0.95( Na0.5 K0.5)NbO3-0.05LiSbO3 ]-0.004FeBiO3}+x mol; CuO(KNN-LS-BF+x mol; CuO)无铅压电陶瓷,研究了CuO掺杂量对陶瓷结构和性能的影响.结果表明,CuO的低温促烧作用明显,微量CuO的掺入并没有改变陶瓷体系的相结构,但对陶瓷的压电和介电性能有明显影响.随CuO掺杂量的增加,陶瓷的d33、kp、εr均是先升高后降低,并在x=0.15时,d33、kp、εr分别达到最大值222 pC/N、0.36、1223.14;Qm也是先升高后降低,不过是在x=0.3时达到了最大值66.02.而tanδ则是先降低,在x=0.45达到最小值2.5;后又开始回升.在x=0.15时,所制备压电陶瓷有最好的综合性能:d33=222pC/N,kp=0.36,εr=1223.14,tanδ=3.3;,Qm =52.27.     

Fe2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的制备与性能

采用固相合成法制备了Fe2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(简称BCZT)无铅压电陶瓷。借助XRD、SEM、阻抗分析仪等对该陶瓷的相组成、显微结构以及压电和介电性能进行了研究。结果表明,Fe2O3掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度Tc从85℃提高到95℃;当Fe2O3掺杂为0.02wt%～0.1wt%时,陶瓷样品均为ABO3型钙钛矿结构;少量Fe2O3掺杂促进了陶瓷晶粒的生长,但随着Fe2O3掺杂量进一步增加,陶瓷晶粒随之细化;当Fe2O3掺杂量为0.04wt%时,陶瓷样品具有最优综合电性能,其压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因数Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为400 pC/N,0.40,51,0.023和3482。