米超辉
,
崔斌
,
游桥明
,
畅柱国
,
史启祯
功能材料
以Li2O-SiO2（LSO）复合组分作为助烧剂,比较纳米掺杂和直接掺杂对X7R型BaTiO3基陶瓷显微结构和介电性能的影响,并进一步研究直接掺杂LSO的用量及烧结温度的影响,同时通过缺陷化学理论探讨了陶瓷的烧结机制。实验结果表明与纳米掺杂相比,直接掺杂助烧剂能够使掺杂元素进入晶格产生离子空位等缺陷,减少了物质迁移所需的活化能,从而有效促进陶瓷致密化过程,显著改善陶瓷的微观形貌及其介电性能。陶瓷样品的介电常数随着LSO助烧剂掺杂量的增加先增大后减小;当助烧剂掺杂量为0.08%（摩尔分数）时,样品可在1200℃烧结,室温介电常数达到4855,且容温特性满足X7R标准。通过直接掺杂能够使助烧剂十分均匀地分布在陶瓷材料中,可以显著减少助烧剂的用量,达到明显降低烧结温度的目的,并起到助烧兼改性的作用。
关键词:
纳米掺杂
,
直接掺杂
,
Li2O-SiO2
,
BaTiO3
张文芹
,
黄雪琛
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.18.031
采用第一性原理计算了Bi掺杂BaTiO3陶瓷3种不同的晶格缺陷结构,分别为单独的BiBa掺杂缺陷模式(BTB模型),1个BiBa掺杂缺陷与1个VBa钡空位同时存在(BTB1模型),符合化学计量比的BiBa掺杂缺陷与VBa钡空位缺陷模式(BTB2模型).BTB模型显示缺陷结构是由施主掺杂机制控制的,Bi与周围的O原子形成典型的离子键,Ti4+-被还原成Ti3+.在BTB1模型中钡空位的存在则影响了Bi在晶格中与O的相互作用,Bi偏离初始的中心位置,与邻近的3个氧原子形成了弱的共价键,而正是由于这些弱的共价键导致缺陷附近的[TiO6]八面体产生较大畸变,削弱了Ti4+的极化能力,使缺陷附近的[TiO6]八面体极化能力减弱,此时缺陷结构是由Ba2+离子空位补偿机制控制的.而BTB2模型可以看成是BTB模型与BTB1模型的叠加,因此缺陷结构是由施主掺杂机制与Ba2+离子空位补偿机制共同控制的.
关键词:
BaTiO3
,
缺陷结构
,
空位补偿机制
,
施主掺杂机制
蒲永平
,
姚谋腾
,
高子岩
,
靳乾
,
郑晗煜
,
王亚茹
人工晶体学报
BaTiO3、Na0.5Bi0.5TiO3和K0.5N0.5NbO3三大体系无铅压电陶瓷因其优异的压电介电性能,尤其是以准同型相界(MPB)多晶型相界(PPB)附近优异的压电性能受到极为深入和广泛的研究.结合近几年相关文献报道,分析和评价了三大体系无铅压电陶瓷的组分设计和相界构建与性能调控的最新研究进展,讨论了离子或化合物掺杂改性、制备工艺以及压电性能与微观结构之间的关系等关键科学和技术问题.分析并展望了体系构建、新制备工艺以及相关理论在无铅压电陶瓷研究领域的研究前景.
关键词:
BaTiO3
,
Na0.5Bi0.5TiO3
,
K0.5N0.5NbO3
,
无铅压电陶瓷
刘勇
,
卢启芳
,
陈长龙
,
陈代荣
,
焦秀玲
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01487
采用醋酸钡和异丙醇钛为原料, 邻苯二酚作钛醇盐的稳定剂, 制备了BaTiO3凝胶纤维; 采用正己烷作溶剂, 将BaTiO3凝胶纤维在180℃条件下溶剂热处理12h; 对预处理过的BaTiO3纤维以1℃/min的升温速率热处理至1100℃, 得到致密的BaTiO3陶瓷纤维. 对所得的BaTiO3陶瓷纤维采用红外光谱(IR), X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等一系列手段进行表征.
关键词:
BaTiO3
,
ceramic fiber
,
sol-gel
,
solvothermal
伍媛婷
,
王秀峰
,
刘静
,
孙龙
,
杨阳
人工晶体学报
采用垂直沉积法自组装制备了SiO2胶体晶体模板,并结合Pechini溶胶-凝胶法实现多种SiO2-BaTiO3异质双尺寸超材料结构的制备.通过X射线衍射分析仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所得粉体和光子晶体的晶型、形貌及排列方式进行测试分析.对比钛酸钡粉体,对SiO2-BaTiO3异质超材料的结构进行探讨,研究不同pH值对钛酸钡粉体的形貌和粒径的影响,进而研究不同凝胶对异质超材料结构的影响.研究结果表明异质结构中胶体晶体模板的排列更加紧密有序,缺陷减少,纳米颗粒的粒径与原钛酸钡粉体的粒径基本一致,利用不同凝胶可获得LS2、LS4、LS6型结构及层-层复合结构.
关键词:
超材料
,
异质
,
双尺寸
,
自组装
,
BaTiO3
王升
,
张树人
,
周晓华
,
李波
,
陈祝
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00369
对三元系统BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3的微结构和介电性能进行了研究. XRD分析表明Nb2O5/Ni2O3协同掺杂的BaTiO3陶瓷为赝立方相结构; 在掺杂1.0 mol% Ni的BaTiO3 中, Nb的固溶度<4.0mol%. SEM观察表明, 随Nb掺杂量的增加, BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸先增大后减小. BaTiO3陶瓷的室温介电常数、介质损耗, 以及在低温端和高温端的电容变化率都随Nb含量的增加而先增大后减小. DSC测量表明, Nb掺杂使BaTiO3陶瓷的居里温度向高温方向移动. 该系统瓷料介电性质的变化与材料的晶粒尺寸以及掺杂剂导致的相变温度的移动密切相关. 本实验在BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3系统中开发出了新型的X8R材料, 这种材料很有希望用于制备大容量X8R多层陶瓷电容器.
关键词:
BaTiO3
,
X8R
,
dielectric properties
,
Curie temperature
党宇
,
王瑶
,
邓元
,
张烨
,
张传玲
,
李茂
复合材料学报
选用柔性高分子材料聚偏氟乙烯（PVDF）作为基体,纳米钛酸钡陶瓷（BaTiO3）作为填充相,采用简单的溶液共混以及流延工艺制备BaTiO3/PVDF薄膜。通过SEM观察了复合材料体系的微观结构,研究了BaTiO3/PVDF介电复合材料的介电性能。把所制备的BaTiO3/PVDF复合材料薄膜（70mm×30mm×25μm,电极面积：600mm2）加工成卷绕式薄膜电容器,研究了该电容器的电容、损耗、击穿电压以及温度稳定性等性能。结果表明,BaTiO3/PVDF复合材料具有良好的介电性能,其薄膜电容器性能优异,电容值为3.34nF,损耗低于0.03,在测试频率范围内保持稳定,击穿电压达到1.3kV,并且在100℃以内能保持良好的电容性能。
关键词:
复合材料
,
BaTiO3
,
聚偏氟乙烯
,
介电性能
,
薄膜电容器
,
电容
郑晖
,
刘晓林
,
窦晓亮
,
陈建峰
复合材料学报
选用金属Ni和Ag纳米颗粒作为导体相,采用共混法分别制备了击穿场强较高的Ni-BaTiO3/聚偏氟乙烯(Ni-BaTiO3/PVDF)和Ag-BaTiO3/PVDF三相复合材料.研究了导体相Ni和Ag添加量、粒径及导体种类对复合材料击穿场强的影响,发现Ni-BaTiO3/PVDF和Ag-BaTiO3/PVDF三相复合材料的击穿场强均随导体添加量的增加呈现先升高后降低的趋势,且在适宜的导体添加量下复合材料均表现出高于未添加导体相的BaTiO3/PVDF两相复合材料的击穿场强;添加同类导体Ni时,Ni粒径越小,三相复合材料的击穿场强提高越明显;导体添加量与粒径均相同时,Ni-BaTiO3/PVDF复合材料的击穿场强较高,当粒径50 nm的Ni添加量为体积分数1.90％时,其击穿场强可达200 kV/mm,储能密度比BaTiO3/PVDF两相复合材料提高4倍.这些结果可用库仑阻塞效应很好地解释.
关键词:
复合材料
,
纳米颗粒
,
PVDF
,
BaTiO3
,
击穿场强
王龙飞
,
张俊伟
,
李光
,
葛祥才
,
滕谋勇
,
李玉超
复合材料学报
以绝缘性BaTiO3、半导性SiC和具有导电性的纳米石墨片(GNP)为填料,采用溶液法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)基复合材料,着重研究了具有不同性质的填料对PVDF基复合材料介电行为的影响.结果表明:随着不同纳米填料用量的增加,PVDF基复合材料的介电常数都有增大的趋势,尤其是添加半导性SiC和导电性GNP对PVDF基复合材料介电性能改善的效果最明显,其影响程度可由ε'-ε"曲线获知;当SiC和GNP含量高于渗流阈值后,其高频松弛峰趋于平直;采用介电模量的形式可以很好地描述材料在频率依赖下的松弛行为,其松弛激活能随着填料用量的增大而降低,表明填料的加入促进了PVDF基复合材料的极化.
关键词:
BaTiO3
,
SiC
,
纳米石墨片
,
聚偏氟乙烯
,
介电松弛
,
复合材料
雷西萍
,
蔺彦梅
,
宋学锋
,
王悦
,
王冰鑫
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150925.004
聚苯胺(PAn)作为电流变材料具有响应快、屈服应力大的特点,但因其良好的导电性能导致漏电击穿现象发生,为了进一步增加PAn的悬浮稳定性,引入了粉煤灰漂珠(FAFB),BaTiO3作为经典的电介质材料也引入其中以进一步提高材料的介电性能。采用逐层包覆的思路,利用溶胶-凝胶法在漂珠表面包覆 BaTiO3,获得FAFB@BaTiO3,再利用原位聚合法制备以 FAFB@BaTiO3为核、PAn为壳的结构复合材料即 FAFB@BaTiO3@PAn。利用 FTIR、XRD和 SEM对材料的结构与形貌进行分析,借助四探针技术和 LCR 数字电桥对材料的导电与介电性能进行分析,利用自组装电流变仪进行了电流变特性测试,考察了7d 内的悬浮稳定性能。结果表明：BaTiO3、PAn确实发生了逐层包覆,且电导率、介电常数、介电损耗和剪切应力均符合复合效应规律,介于PAn与FAFB@BaTiO3之间,其中,剪切应力可达675 Pa (电场强度为3.0 kV/mm)；漏电现象得到缓解,击穿电压提高了20%；比较悬浮稳定性发现,7 d后 FAFB@BaTiO3@PAn悬浮率仍为82%。
关键词:
粉煤灰漂珠
,
BaTiO3
,
聚苯胺
,
电流变性能
,
介电性能
