新型LTCC高隔离低插损3dB90°电桥设计

基于宽边耦合带状线结构,该文设计了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的高隔离低插损3 dB 90°电桥。该电桥使用螺旋耦合线有效地减小了器件尺寸,同时以对称式结构建模更便于后期的优化调整。在宽边螺旋耦合带状线垂直方向引入一个伸入式可调隔离电容,极大地提高了该电桥的隔离度,使其可达27 dB,且插入损耗≤0.2 dB,较之传统的定向耦合器结构,其在提升性能的同时大幅减小了器件尺寸。对耦合线直角拐弯处的电场强度进行分析与优化,采用45°斜切的方式使拐角处的电场强度与直线处大致相等。对上接地金属板进行环形镂空处理,这将改善带内的幅度平衡度。该文设计的3 dB 90°电桥通带为0.96~1.53 GHz,插入损耗≤0.2 dB,幅度平衡度≤±0.7 dB,相位平衡度为90°±1°,隔离度≥27 dB,其具有良好的应用市场。     

BS-PT基高温压电超声换能器研究

针对高温超声检测技术的应用需求,该文研究了基于钪酸铋-钛酸铅(BS-PT)基高温压电陶瓷材料的高温超声换能器。利用PiezoCAD器件仿真软件设计并制作了一款1 MHz的高温压电超声换能器,且在200 ℃下对该器件的电学和声学性能进行了测试和分析。结果表明,随着测试温度的升高,换能器的脉冲回波幅值虽略有降低,但其中心频率、带宽变化不明显,带宽仍保持在20%左右。该文设计并制备的BS-PT基高温压电超声换能器可以在200 ℃环境中正常稳定工作。     

Pb(Zn1/3Nb2/3)0.2(Hf1-xTix)0.8O3陶瓷压电能量收集特性研究

采用铌铁矿前驱体两步法制备了Pb(Zn_1/3Nb_2/3)_0.2(Hf_1-xTi_x)_0.8O₃(PZNH_1-xT_x)钙钛矿压电陶瓷,研究了铪钛比对陶瓷相结构、电学性能和能量收集特性的影响。结果表明,当x=0.52时,陶瓷样品位于准同型相界,具有最优综合压电性能：居里温度T_C=287 ℃,品质因数FOM≈14 753×10^-15 m²/N,压电电荷常数d₃₃=492 pC/N。由该组成材料构建的悬臂梁型压电能量收集器输出功率密度高达4.16 μW/mm³,所转化的电能可成功点亮138盏并联的LED灯。结果表明,PZNHT陶瓷在压电能量收集领域具有良好的应用潜力。     

冷烧结制备基于Nb_(2)CT_(X) MXene的微波吸收复相陶瓷

在复合吸波材料中,层状二维金属碳化物/氮化物(MXene)材料以其高比表面积、高电导、轻质、低厚度等特性,通常可以作为理想的吸波剂。但是,由于MXene材料较差的高温热稳定性,传统高温烧结工艺制备的陶瓷很难实现和MXene的有效复合而不破坏MXene的结构。文章采用原位生长法合成Nb_(2)CT_(X)/EMT粉体,通过冷烧结工艺在300℃制备基于Nb_(2)CT_(X)的沸石陶瓷复合材料(Nb_(2)CT_(X)/ZC)。当Nb_(2)CT_(X)的添加量为10 wt%时,在3.3 mm的厚度下最低反射损耗可达-56.43 dB,有效频宽为2.4 GHz。此外,Nb_(2)CT_(X)的引入还提升了复相陶瓷的力学性能,当Nb_(2)CT_(X)添加量为10 wt%时,复合材料的平均抗弯强度为40.5 MPa;Nb_(2)CT_(X)添加量为15 wt%时,断裂韧性相较于基体提升了约140%。     

晶界在多晶ZrO2基固体电解质中的作用

在实验的基础上将ZrO₂基固体电解质的晶界分为三类:“清洁”晶界、含非晶相的晶界和含晶态相晶界,并分析了各类晶界的形态与性质,其中根据有效介质理论的计算,晶态晶界相的电导率约为基体的三倍,因而据此提出了一个运用“晶界工程”进一步提高ZrO₂导电性的方法。用理论模型分析了各类晶界对ZrO₂氧传感器输出电势的影响。 关键词：     

超细粉Pb0.75Ca0.25[(Ni1/3Nb2/3)0.08Ti0.912Mn0.008]O3的制备与表征

报道了用化学共沉淀法制备掺杂Ca、Ni、Nb、Mn钛酸铅超细陶瓷粉末的方法。制得的粉料化学式为:Pb_0.75Ca_0.25[(Ni_1/3Nb_2/3)_0.08Ti_0.912Mn_0.008]O₃,粒径小于0.1μm,所有的掺杂元素均能定量掺入。     

掺铬铝酸钇红色颜料的合成、结构和性能表征

研究了高温固相合成制备掺铬铝酸钇红色颜料的方法，着重考察了灼烧温度（1000-1400℃）、灼烧时间（1-2h）、主要原料配比（Al／Y：1：0．5—1：1．5，Cr2O3％：0．3％-5％）等实验条件对产物结构和色泽的影响。XRD等方法对样品进行的相态分析表明，主相为铝酸钇石榴石相；运用反射光谱对红色颜料的色泽进行了反射峰位和相关强度的表征。当Y2O3：Al2O3摩尔比为1：1，掺杂3％的Cr2O3作显色剂，在少量矿化剂存在时，在1300℃下灼烧1 h，得到了色坐标为x=0．577，Y=0．401的红色陶瓷颜料。     

低温燃烧法制备Nd:YAG透明激光陶瓷粉体

以硝酸盐和柠檬酸为初始原料，用低温燃烧法制备出掺钕钇铝石榴石（Nd：Y3Al5O2，Nd：YAG）多晶超细粉体，并采用XRD，SEM等测试手段对粉体的结构和形貌进行了表征。结果表明，在950oC煅烧2h得到了结晶性能良好的Nd：YAG超细粉体，该粉体分散均匀、粒级分布窄、平均粒度为50nmo上述粉体加入0．5％正硅酸乙酯成型后，采用SPS于1600℃，30MPa下烧结5min后相对密度达98．5％，晶粒尺寸在1μm左右，显微结构均匀，气孔率低。     

CePO_4/Ce-ZrO_2可加工陶瓷性能与断裂机制研究

以Ce ZrO2为基体,通过复合不同加入量的第二相CePO4颗粒,研究了陶瓷材料力学性能的变化,并借助加载能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对材料弯曲断口及压痕裂纹扩展方式进行分析。当CePO4加入量为25%时,虽然材料力学性能有一定下降,但已经能用WC刀具进行加工。材料的弯曲断口显示,CePO4在两相体系中的断裂呈层片状形式;加入CePO4后,由于两相之间弱结合界面的存在,压痕裂纹扩展形式发生明显变化,由连续扩展机制过渡为不连续扩展。由这两种机制形成的材料断裂过程是阶段性的,在实际中可以用作材料最终破坏前的预报。     

Preparation, Electrochemical Behavior and Electrocatalytic Activity of a Copper Hexacyanoferrate Modified Ceramic Carbon Electrode

A copper hexacyanoferrate modified ceramic carbon electrode （CuHCF/CCE） had been prepared by two-step sol-gel technique and characterized using electrochemical methods. The resulting modified electrode showed a pair of well-defined surface waves in the potential range of 0.40 to 1.0 V with the formal potential of 0.682 V （vs. SCE） in 0.050 mol·dm^-3 HOAc-NaOAc buffer containing 0.30 mol·dm^-3 KCl. The charge transfer coefficient （a） and charge transfer rate constant （ks） for the modified electrode were calculated. The electrocatalytic activity of this modified electrode to hydrazine was also investigated, and chronoamperometry was exploited to conveniently determine the diffusion coefficient （D） of hydrazine in solution and the catalytic rate constant （kcat）. Finally, hydrazine was determined with amperometry using the resulting modified electrode. The calibration plot for hydrazine determination was linear in 3.0 × 10^-6--7.5 × 10^-4 mol·dm^-3 with the detection limit of 8.0 × 10^-7 molodm^-3. This modified electrode had some advantages over the modified film electrodes constructed by the conventional methods, such as renewable surface, good long-term stability, excellent catalytic activity and short response time to hydrazine.