化学共沉淀工艺制备钛酸锶钡纳米粉体

以硝酸钡、硝酸锶、草酸和钛酸丁酯为原料,采用草酸盐共沉淀法制备草酸氧钛锶钡(BSTO,Ba0.6Sr0.4TiO(C2O4)2·4H2O)前躯体粉体,将该前躯体800℃煅烧4h得到钛酸锶钡(BST,Ba0.6Sr0.4TiO3)纳米粉体。用差热分析仪研究BSTO的热分解过程,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究钛酸锶钡粉体的相组成和微观形貌。结果表明:BSTO前驱体的热分解过程可以分为失去结晶水、草酸氧钛跟(TiO(C2O4)22-)分解和BST结晶化3个阶段;所制备的钛酸锶钡粉体为高纯立方晶相,粉体呈类球状,平均粒径约为100nm。     

BST-BZN复相陶瓷的烧结行为和介电性能

用草酸盐共沉淀工艺制备高反应活性Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,添加10%(质量分数)的Bi2O3·ZnNb2O6(BZN)为烧结助剂,采用传统陶瓷制备工艺制备BST-BZN复相陶瓷。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别研究BST-BZN的微观形貌和晶相组成,并测试BST-BZN复相陶瓷的介电性能参数。结果表明,添加BZN使BST的烧结温度由1350℃降低到1050℃,BST晶粒粒径约为1μm,烧结过程BZN与BST发生固溶反应,BST的XRD衍射峰向低角度偏移。BST-BZN具有良好的介电常数温度稳定性,但是由于少量Bi3+对Ba2+/Sr2+的取代、晶粒的细化、晶界相比例增多等原因导致BST-BZN可调率降低,1kV/mm的偏场作用下其可调率只有0.15%。     

BST-BSL体系的烧结行为和介电性能

采用草酸盐共沉淀工艺制备高反应活性Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,添加适量的B2O3-SiO2-Li2O(BSL)为烧结助剂,采用传统陶瓷制备工艺制备BST-BSL复相陶瓷。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别研究BST-BSL的微观形貌和相组成,并测试BST-BSL的介电性能参数。结果表明:添加的少量B2O3-Li2O-SiO2在烧结过程中与BST主晶相发生复杂的化学反应,使BST的烧结温度由1 350℃降低到1 000℃以下;B2O3-Li2O-SiO2的添加大幅改善BST的介电常数温度稳定性,引入的非铁电第二相对BST铁电性的‘稀释作用’使BST-BSL的可调率降低,但由于烧结助剂的添加量少,使BST-BSL在1 kV/mm外加偏场下的可调率仍在5%以上。     

ZrO_2掺杂BSTO/MgO复相铁电陶瓷的研究

在Ba0.55Sr0.45TiO3(BSTO)与质量分数为55%的MgO混合的基础上,进行ZrO2掺杂的系统研究。结果表明,随着ZrO2掺入量的增加,BSTO/MgO材料的损耗基本保持不变,调谐性显著提高,但过量的ZrO2掺杂使得材料的调谐性降低。当ZrO2掺杂1%(摩尔分数)时,BST/MgO材料的介电常数为117,介电损耗为3.95×10-3(3.2GHz),介电常数调谐性达9.9%(2.0kV/mm)。利用电介质理论分析ZrO2对BST/MgO材料介电性质的改性机理。     

Mn掺杂对Ba0.7Sr0.3TiO3热演变及相组成的影响

采用溶胶-凝胶法在醋酸溶液体系中制备了未掺杂和掺Mn的钛酸锶钡的凝胶和粉末,采用DSC和XRD研究了Mn掺杂对Ba0.7Sr0.3Ti1-xMnxO3(BST)热演变及相组成的影响。结果表明:Mn掺杂强烈影响BST体系的热演变过程特别是晶化过程,由未掺杂BST体系的双相变过程逐渐变成单相变过程;在相同热经历状况下,Mn掺杂BST体系的晶化反应充分完全,BST相结晶性良好;Mn掺杂增大BST晶体(110)晶面间距并细化晶粒尺寸。掺Mn(x=0.10)的BST体系经210～340℃热解2.5h,750℃晶化退火0.5h后可以得到单一的BST相。     

BaxSr1-xTiO3-Mg2TiO4复合陶瓷的相结构与介电性能

采用常规电子陶瓷工艺方法制备不同Ba/Sr比的Ba_xSr_(1-x)TiO_3-Mg_2TiO_4复合陶瓷,利用XRD、SEM、EDS及介电性能测试手段研究Ba/Sr比对复合陶瓷相结构及介电性能的影响。结果表明:制备的复合陶瓷由Ba_xSr_(1-x)TiO_3和Mg_2TiO_4两相组成,没有其他杂相出现;随着Ba/Sr比的减小,材料居里转变温度Tc向低温移动,室温介电常数、介电损耗和介电常数可调度均减小,而材料的优化因子却增大。组成为30%Ba_(0.45)Sr_(0.55)TiO_3-70%Mg_2TiO_4的复合陶瓷综合介电性能最优,在25℃、10k Hz条件下测得该陶瓷的介电常数为76.5,介电损耗为0.000 7,材料的介电可调度为10.2%(电场强度为2 kV/mm),适用于制作微波可调谐器件。     

Ni掺杂TiO2涂层的制备及光阴极保护性能研究

采用溶胶凝胶法制备Ni掺杂TiO2粉末,使用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)等对粉末进行表征。将Ni掺杂TiO2粉末涂覆在不锈钢表面制备修饰电极,用电化学工作站对其开路电位及光生电流进行表征。结果表明:制备的Ni掺杂TiO2粉体中Ni和Ti的摩尔比与物料投放比基本一致,反应比较充分;Ni掺杂的摩尔比为0.005时,涂层的光阴极保护性能最好。     

单项掺杂对8YSZ粉体3~5μm波段发射率的影响

采用高温固相法对8YSZ粉体分别进行ZnO、Al2O3及Mo O3的单项掺杂,通过XRD、SEM等表征手段,探讨分析单项掺杂影响8YSZ粉体发射率的机理。结果表明:单项掺杂后8YSZ粉体3~5μm波段下的红外发射率从室温~600℃下保持不断降低的趋势,掺杂Al2O3后粉体的发射率整体上升,而掺杂ZnO及Mo O3后的8YSZ粉体发射率整体有所降低;单项掺杂Mo O3的效果最好,掺杂的摩尔分数为5%,样品粉体(Mo O3)0.05(8YSZ)0.95的发射率最低,降至600℃下的0.249。     

低银纳米掺杂Ag/SnO_2触头材料的制备及性能研究

以氧化铜(Cu O)和氧化镧(La2O3)为掺杂剂,采用高能球磨工艺制备纳米Sn O2粉体,再将粉体与银粉(Ag)通过球磨混粉制成银氧化锡复合粉体,分别采用模压工艺和热挤压工艺制成银的质量分数为82%的纳米掺杂Ag/Sn O2触头材料。利用扫描电子显微镜、电导率测试仪、显微硬度仪和热重分析仪对制备的粉体和触头材料进行显微组织观察及性能测试,并分析热挤压工艺对触头材料显微组织和性能的影响。结果表明:经球磨混粉制备的复合粉体中氧化物在银基体中分布均匀;热挤压工艺制备的Ag/Sn O2触头材料的密度、硬度和电导率分别比模压工艺提高6.25%、55.19%和10.75%,热失重百分率减少了1.55%。     

溶胶共沉淀法制备PbSnO_3超细粉末的正交试验研究

以Pb(NO3)2和SnCl4·5H2O为主要原料,采用溶胶共沉淀法制备超细粉末PbSnO3,通过XRD、激光粒度分析和SEM表征粉体的结构、粒度以及粉体的形貌。通过正交试验对试验条件进行优化,结果表明:在Pb(NO3)2溶液的浓度为0.1mol/L、溶液的pH值为8～9、PEG-200的加入质量分数为5%、反应温度为65℃的最优条件下制得PbSnO3粉体为球形,且分散性较好。     

钛酸锶钡粉体制备方法研究进展

钛酸锶钡作为一种电子工业专用化学品广泛用于电子陶瓷行业,主要用作敏感元器件、压电陶瓷和高压电容器陶 瓷的粉体材料。综述了钛酸锶钡粉体制备的各种方法。认为液相法制备的粉体因具有纯度高,成分均匀,粒径小等特点而 成为制备粉体的主要方法,其中溶胶-凝胶法制备粉体粒径均匀,烧成温度低;还有化学液相共沉淀法,化学液相均匀沉 淀法制备的粉体纯度高,微细,大大提高产品质量和成品率,能满足电子陶瓷工业发展的要求。     

溶胶形成温度对BNT陶瓷压电介电性能的影响!

为了研究溶胶-凝胶方法对BNT基无铅压电陶瓷压电、介电性能的影响,采用溶胶-凝胶法合成了具有单一钙钛矿结构的(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3超细粉料。研究结果表明,前驱体液的pH值控制在7～9范围内,溶胶形成温度为70℃时,可以制得均匀透明的溶胶;根据XRD研究结果,凝胶在700℃下热处理2 h后可形成单一钙钛矿结构的超细粉料。分析了材料的压电、介电性能随溶胶形成温度与烧结温度的变化。根据试验结果,认为溶胶比较适宜的形成温度为70℃,虽然溶胶-凝胶方法制备的BNT无铅压电陶瓷的介电性能受到一定的影响,但其压电性能得到了提高。     

钇铁氧体(YIG)的加入对锆钛酸钡(BZT)介电性能的影响

采用固相方法制备组分为xBZT-(1-x)YIG(其中x=1,0.95,0.85,0.65)的铁电铁磁复合材料,研究铁磁材料Y3Fe5O12(YIG)的加入对铁电材料Ba(ZrTi)O3(BZT)的物相结构和介电性能的影响。研究表明,YIG加入BZT后,复合材料由BZT和YIG两相组成,且两相能独立存在,没有发生相互反应。复合材料的介电损耗峰随频率的增加向温度高的方向移动。复合材料的介电常数随着频率的增大而减小,随着铁磁相YIG量的增多而逐步减小;且居里峰随着铁磁相YIG量的增多而逐步地压低并宽化,与BZT相比,复合材料BZT/YIG的介电常数受温度的影响要小得多,即介电常数随温度的变化较平缓,有望成为高介热稳定电容器陶瓷材料。     

起始粉末粒径对Al2O3-TiC陶瓷力学性能的影响

热压烧结制备了Al2O3和Al2O3-TiC复合陶瓷。研究了起始粉末粒径对Al2O3-TiC复合陶瓷力学性能的影响。试验结果表明,添加TiC显著地提高了氧化铝陶瓷的力学性能,σf和K1c分别提高了70％和90％。其中大颗粒TiC对氧化铝陶瓷的增韧尤为有利,其裂纹偏转增长了扩张路径,提高了材料的断裂抗力。     

添加氧化锆对氧化铝陶瓷的性能的影响

研究了ZrO2对Al2O3力学性能和耐磨性能的影响。将α-Al2O3与采用沉淀法合成的Zr(OH)4混合,凝胶混合物在600℃下煅烧2h。m(Al2O3)∶m(ZrO2)=85∶15的复合材料在1400℃至1650℃之间保温2h常压烧结。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分别对试样的相组成和显微结构进行分析。结果表明,在1550℃温度下烧成的该复合材料获得了最高的密度、最好的耐磨性能和最佳的力学性能,其抗弯强度和断裂韧性分别达到708MPa和5.8MPa·m1/2。研究结果表明,在氧化铝中添加ZrO2有助于改善氧化铝陶瓷的力学性能和耐磨性能。     

新型水声换能器材料PZT超微粉制备研究

纳米技术的出现和发展为制备高性能陶瓷材料提供了一个崭新的途径。为获得性能优良的PZT压电陶瓷,满足水声换能器的应用需要,试验针对化学沉淀法制备PZT超微细粉进行了深入系统地研究。合成了一次颗粒小于10nm、平均粒径40~50nm的PZT超微细粉。检测结果表明,化学沉淀法是制备高性能PZT超微细粉体的合理方法,粉体颗粒细小、活性好、尺寸分布范围窄,适合制备高性能的PZT压电陶瓷。     

超微 Al_2O_3 粉热压烧结陶瓷的性能

采用超微Ａｌ２Ｏ３粉和热压烧结工艺制备出两种Ａｌ２Ｏ３基陶瓷（Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＴｉＣ、Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＴｉＣ－Ｙ－ＰＳＺ）。研究了这两种材料烧结体的密度、显微组织和力学性能。并将烧成陶瓷加工成切削刀片，对３５ＣｒＭｎＳｉＡ超高强度调质钢进行切削试验，所得结果与其它几种陶瓷刀具的切削性能进行了比较。