低温快速烧结软磁铁氧体材料

研究了Bi₂O₃-V₂O₅系复合添加剂对Ni-Cu-Zn铁氧体的烧结及其磁性能的影响.研究表明,Bi₂O₃-V₂O₅系复合添加剂具有促进晶粒生长的作用,随着添加量的增加,样品断面形貌显示大晶粒增多,X射线衍射分析表明,过多的添加剂引起少量的杂相析出,晶界变宽。然而,适当量的Bi₂O₃-V₂O₅系复合添加剂能使普通Ni-Cu-Zn铁氧体的烧结温度降至875℃以下,烧结时间缩短为30min,烧结样品的磁导率可达195(10MHz)。     

移相器材料Zn、Ti、Sn替代锂铁氧体

为了研制高性能自动跟踪同步通信卫星相控天线阵中的移相器材料,采用普通陶瓷工艺,并加入微量杂质：Bi₂O₃、NiO、Co₂O₃和MnCO₃,且利用氧气氛烧结制备了目前尚未见报道的铁氧体Li_0．625Zn_0．1Ti_0．25Sn_0．1Fe_1．925O₄．结果表明,该材料具有较高的居里温度和较低的介电损耗.并对锂铁氧体Li_0.5（1-y）Zn_yFe_{2.5（1-0.2y）}O₄的微波特性进行了讨论.     

添加Y2O3-Dy2O3的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构

本文探索了以自蔓延高温（SHS）法合成并经抗水化处理的AlN粉为原料,以Y₂O₃－Dy₂O₃作为助烧结剂的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构．结果表明,晶界处存在Dy₄Al₂O₉、Y₄Al₂O₉、DyAlO₃、Dy₂O₃和DyN等第二相物质,随烧结温度变化,第二相的种类、数量和分布不同,显微结构也随之变化,从而影响AlN的热导率．在1850℃下,可获得热导率为148W／m·K的AlN陶瓷．     

退火温度对Pt/SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12/p-Si异质结微观结构与性能的影响

采用sol-gel工艺制备了Pt/SrBi₂Ta₂O₉/Bi₄Ti₃O₁₂/p-Si异质结. 研究了退火温度对异质结微观结构与生长行为、漏电流密度和C-V特性等的影响. 研究表明: 成膜温度较低时,SrBi₂Ta₂O₉、Bi₄Ti₃O₁₂均为多晶薄膜, 但随退火温度升高, Bi₄Ti₃O₁₂薄膜沿c轴择优生长的趋势增强; 经不同退火温度处理的Pt/SrBi₂Ta₂O₉/Bi₄Ti₃O₁₂/p-Si异质结的C-V曲线均呈现顺时针非对称回滞特性, 且回滞窗口随退火温度升高而增大, 经700℃退火处理后异质结的最大回滞窗口达0.78V; 在550～700℃范围内, Pt/SrBi₂Ta₂O₉/Bi₄Ti₃O₁₂/\\p-Si异质结的漏电流密度先是随退火温度升高缓慢下降, 当退火温度超过650℃后漏电流密度明显增大, 经650℃退火处理的异质结的漏电流密度可达2.54×10^-7A/cm²的最低值.     

过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi4Si3O12晶体闪烁性能的研究

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi₄Si₃O₁₂及Fe、Cr掺杂Bi₄Si₃O₁₂晶体．测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发一发射光谱．总结并解释了掺杂影响Bi₄Si₃O₁₂晶体闪烁性能的规律．     

高温等静压烧结Al2O3-ZrO2纳米陶瓷

本工作用化学共沉淀法制备了平均晶粒尺寸约20nm的20mol％Al₂O₃－ZrO₂复合粒体,不含有Y₂O₃作为四方氧化铝的稳定剂．粉体的煅烧温度为750℃,XRD结果表明,粉体中含100％立方氧化锆相,未发现有Al₂O₃结晶相存在．该粉体用高温等静压方法,在1000℃和200MPa的条件下烧结1h,得到了平均晶粒尺寸为50nm（TEM表征）的致密陶瓷,样品密度为理论密度的98％左右．对样品抛光表面的XRD定量分析结果表明,其抛光表面的相组成为：55％t－ZrO₂－39％m-ZrO₂－6％α-Al₂O₃。     

Nb掺杂Bi4Ti3O12层状结构铁电陶瓷的电行为特性研究

采用固相烧结工艺制备了Nb⁵⁺掺杂的Bi₄Ti₃O₁₂层状结构铁电陶瓷.运用XRD 和AFM对Bi₄Ti_3-xNb_xO_12+x/2材料的微观结构进行表征,发现所制备的陶瓷均具有单一的正交相结构,抛光热腐蚀表面晶粒的显微形貌表现为随机排列的棒状结构.通过对材料直流电导率与温度关系的Arrhenius拟合,分析丁Bi₄Ti_3-xNb_xO_12+x/2的导电机理. Nb⁵⁺掺杂提高了材料的介电常数,但居里温度随掺杂含量的增加呈线性下降趋势.DSC结果显示Bi₄Ti_3-xNb_xO_12+x/2材料在居里温度处经历了一级铁电相变.样品的铁电性能测试结果表明, Nb⁵⁺掺杂Bi₄Ti₃O₁₂提高了材料的剩余极化Pr,这主要是由于^_Nb5+取代Ti⁴⁺大大降低了材料中氧空位的浓度,使得氧空位对畴的钉扎作用减弱的缘故.     

Bi2O3晶须的水热合成研究

采用Bi（OH）₃原料和KOH矿化剂,在120～220℃和0.5～10h的水热条件下,制备出单斜结构的α-Bi₂O₃;研究了原料种类、反应温度和保温时间对Bi₂O₃粉体形貌的影响,获得了分散性好、无团聚、长度4～70μm和长径比5～16的Bi₂O₃晶须.     

Al2O3添加剂对合成MgTiO3陶瓷相组成及介电性能的影响

研究了添加剂Al₂O₃对MgO和TiO_２合成MgTiO₃陶瓷烧结性、物相组成和微波介电性能的影响,XRD分析结果表明:没有添加Al₂O₃时,合成的MgTiO₃陶瓷中只含有MgTiO₃和MgTi₂O₅相;加入Al₂O₃后MgTiO₃陶瓷中除了MgTiO₃和MgTi₂O₅相外,还出现了MgAl₂O₄相,这是由于Al₂O3和 MgO发生固相反应．MgAl₂O₄的出现虽然阻碍材料的致密化并导致密度下降,但是可以降低反应烧结合成MgTiO₃陶瓷的相对介电常数和介电损耗．     

高能球磨Al-Y2O3粉体固相反应制备YAG陶瓷的研究

用高纯Al粉体和Y₂O₃粉体(Al-Y₂O₃粉体)为原料采用固相反应法制备了YAG陶瓷. Al-Y₂O₃粉体高能经过球磨, 煅烧生成YAG粉体, 再真空烧结制备高致密YAG陶瓷. 采用DTA-TG对球磨Al-Y₂O₃粉体进行分析, 采用XRD、SEM对球磨的Al-Y₂O₃粉体、YAG粉体及YAG陶瓷进行了表征. 实验表明: Al-Y₂O₃粉体在～569℃时, Al粉强烈氧化, 并与Y₂O₃粉反应, 600℃煅烧出现YAM相, 随煅烧温度升高出现YAP相, 1200℃煅烧生成YAG粉体. 成型YAG素坯在1750℃保温2h真空烧结出YAG相陶瓷, YAG陶瓷相对密度可达98.6%, 晶粒生长均匀, 晶粒尺寸为810μm.     

镍源对自蔓延高温合成Ni0.35Zn0.65Fe2O4的影响

在空气中（无磁场）和1.3T外磁场下, 采用Fe、Fe₂O₃、ZnO、NaClO₄分别与Ni粉、NiO和NiCO₃进行了自蔓延高温合成Ni_0.35Zn_0.65Fe₂O₄的实验研究, 用红外测温仪测试坯料的燃烧温度, 应用XRD、SEM和VSM分别观察镍源变化对燃烧产物和烧结后样品性能的影响. 结果表明：采用氧化亚镍和镍粉得到的镍锌铁氧体样品无杂相存在, 磁性能较好, 有较低的矫顽力和较大的比饱和磁化强度; 采用碳酸镍自蔓延高温合成的镍锌铁氧体含有杂相, 磁性能也相应较差. 在外磁场下自蔓延高温合成镍锌铁氧体的比饱和磁化强度得到了一定的提高. 镍粉可以取代氧化亚镍作为自蔓延高温合成镍锌铁氧体的镍源.     

尖晶石型铁氧体纤维的制备及磁性能

以柠檬酸和金属盐为原料, 采用有机凝胶-热分解法制备了MeFe₂O₄(Me=Zn, Ni_0.5Zn_0.5, Ni_0.4Zn_0.4Cu_0.2)铁氧体纤维.通过FT-IR、XRD、TG-DSC、SEM和VSM等测试技术对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物的物相、形貌以及纤维的磁性能等进行了表征.结果表明, 在凝胶形成过程中, 金属离子单齿或双齿螯合配位于柠檬酸根阴离子, 形成线型分子结构, 使凝胶有较好的可纺性. 所制得的纤维具有较大的长径比, 纤维直径在0.5～20.0μm之间.这些纤维在室温下都具有软磁特性, 化学组成、晶粒大小及形貌对纤维的磁性能有着显著影响.ZnFe₂O₄、Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄和Ni_0.4Zn_0.4Cu_0.2Fe₂O₄纤维的饱和磁化强度分别为2.6、12.7和40.0A·m²·kg^-1, 相应的矫顽力分别为4.77、5.82和4.04kA·m^-1.     

Yb3+掺杂SiO2-Bi2O3-B2O3玻璃的物理性质及光谱性质

选取玻璃组分60SiO₂-xBi₂O₃-(30-x)B₂O₃-2K₂O-7Na₂O-1Yb₂O₃(以mol％记,x=0,5,10,15,20,25,30)为研究对象。通过测试试样的物理性质和光谱性质,应用倒易法(reciprocity method)计算Yb³⁺离子的受激发射截面(σ_emi),并且计算了Yb³⁺的自发辐射几率(A_rad),²F_5/2能级的辐射寿命(T_rad)。讨论了玻璃中Bi₂O₃和B₂O₃的组成变化对其物理性质、Yb³⁺离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对实测Yb³⁺荧光寿命(T_f)的影响。结果表明:Yb³⁺掺杂的Si₂-Bi₂O₃-B₂O₃具有较好的光谱性能,是一种新型的Yb³⁺掺杂双包层光纤候选基质材料。     

Tb1-xDyxFe2-y-BaTi0.99Cr0.01O3-δ多层复合结构中的磁电效应

采用溶胶凝胶法制备了Cr掺杂BaTiO₃陶瓷片.X射线衍射显示Cr掺杂BaTiO₃依然为四方相钙钛矿结构.差热分析显示,Cr掺杂BaTiO₃的居里温度及相变潜热均比纯净BaTiO₃ 的同类参量略低.将所得BaTi_0.99Cr_0.01O_3-δ陶瓷片与Tb_1-xDy_xFe_2-y粘结成磁电双层及三层复合结构材料.研究了双层Tb_1-xDy_xFe_2-y-BaTi_0.99Cr_0.01O_3-δ和三层Tb_1-xDy_xFe_2-y-BaTi_0.99Cr_0.01O_3-δ-Tb_1-xDy_xFe_2-y复合材料的磁电效应.在28 kA/m 的磁场下,两者的横向ME电压系数均达其峰值,为732.5和2753mV/A.该两数值分别是采用BaTiO₃制备的同类双层及三层复合结构的同类数值的1.54及1.56倍.由于掺杂钛酸钡不含铅、锆等有害物质,因此采用掺杂BaTiO₃替代锆钛酸铅做为“绿色”压电材料制备磁电效应器件具有研究和应用价值.     

高Mn含量对NiZnCu铁氧体性能的影响

研究了在（Ｎｉ_０.2Ｃｕ_{0 .2}Ｚｎ_{0 .６}）_１．０３（Ｆｅ₂Ｏ_３)_{0 ．９７}＋０．９７ｘＭnO₂(ｘ=０．１～０．５)中,随Ｍｎ含量的变化,磁性能的改变及与微观结构的关系．适量的Ｍｎ掺杂可以提高室温下铁氧体的起始磁导率,而Ｍｎ含量继续增加会促使第二相形成,使磁导率温度系数变大,出现类似铁电体的弛豫现象．     

熔盐法合成SrBi2Ta2O9粉体

采用熔盐法合成了纯的 系层状结构的ＳｒＢｉ_２Ｔａ_２Ｏ_９粉体．采用ＸＲＤ和ＳＥＭ等手段对粉体的结构和形态进行了分析,并与固相法进行了比较,结果表明熔盐法所得粉体形状呈片状,无团聚现象．对影响粉体颗粒尺寸和形状的因素进行了考查,并对熔盐法合成ＳｒＢｉ_２Ｔａ_２Ｏ_９粉体的机理进行了讨论．