王智民
,
韩基新
,
刘静波
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.06.017
以La(OAc)3、Ba(OAc)2、Ti(OnBu)4为起始物,采用共溶-水凝胶法经陈化获得湿凝胶,干燥后制得干凝胶,研磨过筛和埋渗电极、加压成型为素坯,经不同温度和保温时间烧结,制得掺镧LaxBa1-xTiOa陶瓷传感元件系列(x=0.00,0.05,0.10,0.20,0.30),测试其阻-湿特性,从中获得了具有良好特性参数的湿敏陶瓷及其主要工艺条件(x=0.10,1350℃/1h),阻-湿特性在工作湿度范围内(相对湿度RH=32.8%～93.6%)的平均灵敏度S=5×104kΩ/RH(%),线性相关因子r=0.998,响应时间τ=110s,湿滞低于4%,湿敏选择性良好:对H2,CH4,CH2----CH2,CHaCH=CH2,CO,C6H6和CHaCH2OH(g)七种气体具有抗干扰性能.应用SEM,AFM及XRF对陶瓷的显微结构和元素含量进行测定,确定了陶瓷的显微组织,晶粒尺寸,晶相结构,表面粗糙度和全元素分析.讨论了掺镧改性的可能机理:La3+不等价取代Ba2+,引起Ti4+捕获一个自由电子而变价为Ti3+,该电子在适宜的陶瓷显微结构下受水分子影响易于进入导带,使掺镧钛酸钡得以半导化;半径较小的La3+取代半径较大的Ba2+,则降低四方晶相的晶格畸变度δ,即晶轴比c/a变小,使四方晶格的不对称性及各向异性降低,从而减少陶瓷烧结后冷却过程中内应力引起的破裂.
关键词:
掺镧改性钛酸钡LaxBa1-xTiO3
,
陶瓷元件
,
湿敏
,
显微结构表征
王智民
,
韩基新
,
刘静波
无机材料学报
以La(OAc)3、Ba(OAc)2、Ti(OnBu)4为起始物, 采用共溶-水凝胶法经陈化获得湿凝胶, 干燥后制得干凝胶, 研磨过筛和埋渗电极、加压成
型为素坯, 经不同温度和保温时间烧结, 制得掺镧LaxBa1-xTiO3陶?瓷传感元件系列 (x=0.00, 0.05, 0.10, 0.20, 0.30), 测试其阻-湿特
性, 从中获得了具有良好特性参数的湿敏陶瓷及其主要工艺条件(x=0.10, 1350℃/1h), 阻-湿特性在工作湿度范围内(相对湿度RH=32.8%～93.6%)的平均灵敏度S=5×104kΩ/RH(%), 线性相关因子r=0.998, 响应时间τ=110s, 湿滞低于4%, 湿敏选择性良好
: 对H2, CH4, CH2=CH2, CH3CH=CH2, CO, C6H6 和CH3CH2OH(g)七种气体具有抗干扰性能. 应用SEM, AFM及XRF对陶瓷的显微结构和
元素含量进行测定, 确定了陶瓷的显微组织, 晶粒尺寸, 晶相结构, 表面粗糙度和全元素分析. 讨论了掺镧改性的可能机理: La3+不等价取代Ba2+, 引起Ti4+捕获一个自由电子而变价为Ti3+, 该?电子在适宜的陶瓷显微结构下受水分子影响易于进入导带, 使掺镧钛酸钡得以
半导化; 半径较小的La3+取代半径较大的Ba2+, 则降低四方晶相的晶格畸变度δ, 即晶轴比c/a变小, 使四方晶格的不对称性及各向
异性?降低, 从而减少陶瓷烧结后冷却过程中内应力引起的破裂.
关键词:
掺镧改性钛酸钡LaxBa1-xTiO3
,
ceramic element
,
humidity sensitivity
,
microstructure characterization
