翟霞
,
王华
,
崔业让
,
袁昌来
,
许积文
,
张小文
,
周昌荣
,
江民红
,
刘心宇
人工晶体学报
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.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
CuO掺杂
,
性能
袁昌来
,
巫秀芳
,
刘心宇
,
黄静月
,
李擘
,
梁梅芳
,
莫崇贵
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00387
采用印刷法制备了CuO掺杂SrFe0.9Sn0.1O3-δ(CSFS)厚膜负温度系数(NTC)热敏电阻(掺杂量为20mol%~50mol%). 对其微观结构及电性能研究发现: 随着CuO掺杂含量的增加,厚膜表面变得更加致密, 室温电阻逐渐降低至0.46MΩ, 而热敏常数基本保持在3300K附近. CuO的加入导致SrFe0.9Sn0.1O3-δ分裂成多种铁含量更低的SrFe1-xSnxO3-δ物相(0.1<x<1). 借助两个串联的RQ等效部件组成的电路模型, 探讨了CuO含量为40mol%的SrFe0.9Sn0.1O3厚膜在25~250℃范围内的阻抗特征, 发现厚膜电阻主要是由晶界电阻和晶粒电阻构成, 且这两个贡献电阻都呈现出明显的NTC热敏效应. 此外, 阻抗虚部和电学模量虚部峰值对应频率的高度匹配表明厚膜的主要导电方式为局域导电机制.
关键词:
SrFe0.9Sn0.1O3-&delta
,
,
thick-film NTC thermistors
,
CuO
,
impedance analysis
袁昌来
,
巫秀芳
,
刘心宇
,
黄静月
,
李擘
,
梁梅芳
,
莫崇贵
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00387
采用印刷法制备了CuO掺杂SrFe0.9Sn0.1O3-δ(CSFS)厚膜负温度系数(NTC)热敏电阻(掺杂量为20mol%～50mo1%).对其微观结构及电性能研究发现:随着CuO掺杂含量的增加,厚膜表面变得更加致密,室温电阻逐渐降低至0.46 MΩ,而热敏常数基本保持在3300K附近.CuO的加入导致SrFe0.9Sn0.1O3-δ分裂成多种铁含量更低的SrFe1-xSnxO3-δ物相(0.1＜x＜1).借助两个串联的RQ等效部件组成的电路模型,探讨了CuO含量为40mol%的SrFe0.9Sn0.1O3厚膜在25～250℃范围内的阻抗特征,发现厚膜电阻主要是由晶界电阻和晶粒电阻构成,且这两个贡献电阻都呈现出明显的NTC熟敏效应.此外,阻抗虚部和电学模量虚部峰值对应频率的高度匹配表明厚膜的主要导电方式为局域导电机制.
关键词:
SrFe0.9Sn0.1O3-δ
,
厚膜NTC热敏电阻
,
CuO
,
阻抗分析
杨玲
,
许积文
,
王华
,
江民红
,
袁昌来
材料导报
室温下通过直流磁控溅射Al2O3掺杂3％(质量分数)的ZnO靶材制备了厚度约1μm、结晶度高、表面平整光滑的ZnO∶Al透明导电薄膜.研究盐酸、王水和草酸溶液对ZnO∶Al薄膜的湿化学刻蚀行为,分析刻蚀对薄膜微观结构、光刻图案、电学和光学性能的影响.结果表明,刻蚀对薄膜的结晶取向性无影响；经盐酸、王水和草酸刻蚀后薄膜的电阻率略有增大,从7.4mΩ·cm分别增大到8.7mnΩ· cm、8.8mQ·cm和8.6mΩ·cm；透光率略有下降,从80％分别下降到76％、77％和78％.0.5％的盐酸刻蚀可以获得结构良好的陷光结构.薄膜在盐酸中刻蚀速率快,易产生浮胶；在草酸中刻蚀图案清晰,但存在残留；在王水中刻蚀图案清晰且无残留.
关键词:
ZAO薄膜
,
透明导电
,
湿法刻蚀
崔业让
,
刘心宇
,
袁昌来
,
胡耀斌
,
马家峰
,
李文华
人工晶体学报
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.lwt％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.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
Fe2O3
,
压电性能
,
低温烧结
巨锦华
,
王华
,
许积文
,
任明放
,
杨玲
,
袁昌来
人工晶体学报
采用固相反应法制备了TiO2掺杂的ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3系低压压敏陶瓷.采用X射线衍射、扫描电镜、压敏电阻直流参数仪、阻抗分析仪等研究了掺杂量对陶瓷的微结构、压敏性能和阻抗等影响.结果表明:掺杂1.0mol%TiO2时综合电性能最好,压敏电压梯度为21.6 V/ mm,漏电流密度为0.02 μA/ mm2,非线性系数为33;掺杂最大于1.0 mol%时,压敏电压梯度降低的同时也使非线性系数降低,漏电流密度增大;Cole-Cole形式的复阻抗谱图表明掺杂1.0 mol%TiO2的晶界电阻最大,晶界电阻对ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3-TiO2系低压压敏陶瓷电阻的贡献最为明显.
关键词:
ZnO-Bi2O3-CO2O3-MnCO3压敏陶瓷
,
微结构
,
电性能
周秀娟
,
袁昌来
,
陈国华
,
周昌荣
,
杨云
,
蒙柳方
人工晶体学报
采用传统固相法制备了MnO2掺杂Ca0.16Sr0.04Li04Nd04TiO3微波介质陶瓷,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、网络矢量分析仪和精密阻抗分析仪对微波陶瓷的物相结构、表面形貌、介电性能和电学微结构进行了分析.结果表明掺杂MnO2部分进入Ca0.16Sr0.04Li0.4Nd04TiO3陶瓷晶格Ti4位中并导致衍射主峰衍射角向高角度轻微偏移,所得陶瓷晶粒大小约5 μm.随着MnO2含量的增加,观察到显著的Mn-Li氧化物杂相,过高的MnO2掺杂使得Ca0.16Sr0.04Li04Nd04TiO3陶瓷晶粒的主要生长方向由(200)变为(220).MnO2含量的增加使得陶瓷介电常数εr从140降至122,品质因子Qf从1450显著升至1960 GHz,谐振温度系数Τf较为稳定且均为40 ppm/℃左右.陶瓷内部由Li+陶瓷表面电学阻抗、晶界阻抗、晶壳和晶核形成的晶粒阻抗构成,其中晶界的电阻贡献主要来自于Li+挥发或析出形成的阳离子空位电导;晶壳和晶核电阻为电子-空穴与氧空位相互耦合形成的电导.微波陶瓷的介质损耗主要来自于晶粒区域晶核的高度半导化各构成电学微结构部件载流子束缚能力大小与活化能规律趋于一致.
关键词:
Ca0.16Sr0.04Li0.4Nd0.4TiO3
,
微波介质陶瓷
,
固相法
,
介电性能
轩敏杰
,
刘心宇
,
袁昌来
,
许积文
,
马家峰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12014
通过固相法制备了(1–x)(0.9462K0.5Na0.5NbO3-0.0498LiSbO3-0.004BiFeO3)-xCo0.85Cu0.15Fe2O4((1–x)(KNN- LS-BFO)-xCCFO)(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)复合多铁性磁电陶瓷. XRD分析表明: 烧结后的样品为复合的钙钛矿和尖晶石结构, 没有发现杂相产生. SEM照片显示KNN-LS-BFO晶粒生长完好尺寸较大, 而CCFO晶粒尺寸较小. 当x从0.1增加到0.5时, 复合材料的压电系数从120 pC/N减小到33 pC/N, 而饱和磁化强度和剩磁增加, 饱和磁致伸缩系数从18×10–6增加到51.5×10–6左右. 材料的磁电耦合系数随着外磁场的增加先增大到极大值后再减小; 当交变磁场频率为1 kHz, x=0.3时材料的磁电电压系数达到最大值20.6 mV/A.
关键词:
多铁性复合材料; 磁电耦合效应; 磁电电压系数
崔业让
,
刘心宇
,
袁昌来
,
翟霞
,
胡耀斌
,
李若雯
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11517
采用固相合成法制备了Sm2O3掺杂的(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BCZT)无铅压电陶瓷. 借助XRD、SEM等手段对该陶瓷的显微结构与电性能进行了研究. 结果表明, Sm2O3的掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度点Tc从85℃提高到95℃. 当Sm2O3掺杂量为0.02wt%~0.1wt%时, 样品具有典型ABO3型钙钛矿结构. Sm2O3掺杂量为0.02wt%时, 所得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、机械品质因子Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为590 pC/N、0.52、43、1.3%和3372.
关键词:
无铅压电陶瓷; Sm2O3; 压电性能; 钙钛矿
袁昌来
,
刘心宇
,
陈国华
,
杨云
,
骆颖
,
周秀娟
人工晶体学报
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.
关键词:
热敏厚膜
,
微结构
,
电学性能
