SrBiFeO功能陶瓷的制備與性能研究.pdf

1、NTC(負(fù)溫度系數(shù))熱敏陶瓷的電阻率隨溫度升高而呈指數(shù)關(guān)系降低,被廣泛應(yīng)用在溫度測量,溫度控制以及溫度補償?shù)阮I(lǐng)域。根據(jù)國內(nèi)外熱敏陶瓷材料的研究進(jìn)展及存在的主要問題,采用了 X-射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀和電學(xué)性能測試儀等系統(tǒng)研究了SrBiFeO基陶瓷的相組成、顯微結(jié)構(gòu)、電性能和導(dǎo)電機理的影響規(guī)律;系統(tǒng)研究了以BaCO3、Nb2O5和MnO2作為施主摻雜物的SrBiFeO基NTCR陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)和電性能;系統(tǒng)研究了添加氧化物的

2、SrBiFeO基陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)和電性能。關(guān)于SrBiFeO陶瓷的制備及其應(yīng)用開發(fā)方面的研究,國內(nèi)外都報導(dǎo)很少,主要結(jié)果如下:
　　采用固相合成工藝,制備了SrBiFeO熱敏陶瓷樣品,借助X射線衍射、掃描電鏡、阻溫測試儀和交流阻抗譜考察了其微結(jié)構(gòu)、直流電阻、介電、阻抗和電學(xué)模量方面的電學(xué)性能,XRD圖譜顯示其具有高純度的SrBiFeO主晶相,SEM分析表明其具有優(yōu)良的陶瓷結(jié)構(gòu)特征:晶粒的生長情況良好,結(jié)構(gòu)致密,晶界清晰。

3、　　復(fù)阻抗譜圖呈現(xiàn)出非理想德拜模式,有兩個部分疊加的Cole-Cole類半圓弧,對應(yīng)于晶界和晶粒電阻;復(fù)阻抗譜虛部與頻率關(guān)系顯示存在兩種弛豫效應(yīng),對應(yīng)于晶界弛豫和晶粒弛豫;相變對晶粒的導(dǎo)電性能影響不大,但是對晶界影響較大。
　　系統(tǒng)地研究了摻雜BaCO3、Nb2O5和MnO2對SrBiFeO陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)和電性能的影響規(guī)律,其結(jié)論如下:隨著BaCO3摻雜量的增加,室溫電阻率和B25/85值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢;隨著Nb2O5摻雜

4、量的增加,而室溫電阻率和B25/85值呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢;但是隨著MnO2摻雜量的增加,而室溫電阻率和B25/85值呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。
　　選擇不同的摻入時機對SrBiFeO基NTC材料的物相結(jié)構(gòu)沒有影響;與預(yù)燒后摻入摻雜劑相比,在預(yù)燒前摻入摻雜劑有利于離子的擴散;在相同的燒結(jié)工藝下,預(yù)燒前摻入摻雜劑的樣品的平均晶粒尺寸與預(yù)燒后摻入摻雜劑的樣品的平均粒徑尺寸大小接近;預(yù)燒前摻入摻雜劑的,樣品的電阻率要比預(yù)燒后摻入的摻雜劑