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Pr, Mn多元渗对 BaTiO₃陶瓷结构与电性能的影响

郝素娥 , 黄金祥 , 张巨生 , 王进福 , 刘志刚

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00816

采用溶胶-凝胶法制备了纯BaTiO₃、Pr, Mn液相掺杂及气相多元扩渗改性的BaTiO₃陶瓷. 研究结果表明, Pr掺杂能使纯BaTiO3陶瓷的室温电阻率下降为1.01×10⁵Ω·m; 而Mn掺杂使室温电阻率升高为1.50×10¹³Ω·m. 但 Pr和Mn的气相扩渗都能降低BaTiO₃陶瓷的室温电阻率至1.08×10³Ω·m和1.29×10⁵Ω·m. Pr-Mn共渗BaTiO3陶瓷出现了典型的NTC效应. XRD分析表明, Pr或Mn掺杂并不能改变BaTiO3陶瓷的物相结构, 但经Pr-Mn共渗后,出现了新化合物BaMn_0.12Al_1.88O₄和Al₈Mn₄Pr的特征峰. XPS分析表明, 气相多元渗使Pr, Mn, C元素都扩渗到陶瓷体内, 并使各化学元素之间的结合更加牢固. SEM测试结果表明, Pr, Mn气相扩渗使陶瓷表面明显改观, 晶粒生长完整, 粒度分布均匀, 气孔率下降.

关键词: 钛酸钡 , rare earth , gaseous penetration, NTC effect , null

采用气相稀土扩渗法制备PbTiO3基导电陶瓷

郝素娥 , 韦永德 , 黄金祥 , 孙亮

稀有金属材料与工程

通过对钛酸铅陶瓷气相扩渗稀土元素,制备了导电陶瓷材料. 通过X射线衍射、电子探针X射线能谱和扫描电镜测试分析,表明稀土元素La,Ce,Gd,Sm等均已渗入到PbTiO3陶瓷体相中,并生成了新的化合物La5O7NO3,La2C2O2,Gd2O3,La2Ti6O15,SmO和CeTi21O38,并使扩渗后的PbTiO3基陶瓷的导电性能发生了十分显著的变化,其室温电阻率从纯PbTiO3陶瓷的2.0×1010 (·m下降为0.2 (·m,而且随着温度的变化,晶粒电阻呈现明显的PTCR效应,而晶界电阻随着温度的升高,呈急剧连续降低状态,总电阻的变化规律与晶界电阻的变化相类似,试样总电阻的PTCR效应已不存在,已表现出导电体特征.

关键词: 稀土 , 钛酸铅 , 气相扩渗 , 导电陶瓷

Pr,Mn多元渗对BaTiO3陶瓷结构与电性能的影响

郝素娥 , 黄金祥 , 张巨生 , 王进福 , 刘志刚

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.009

采用溶胶-凝胶法制备了纯BaTiO3、Pr,Mn液相掺杂及气相多元扩渗改性的BaTiO3陶瓷.研究结果表明,Pr掺杂能使纯BaTiOs陶瓷的室温电阻率下降为1.01×105 Ω·m;而Mn掺杂使室温电阻率升高为1.50×1013 Ω·m.但Pr和Mn的气相扩渗都能降低BaTiO3陶瓷的室温电阻率至1.08×103 Ω·m和1.29×105 Ω·m.Pr-Mn共渗BaTiO3陶瓷出现了典型的NTC效应.XRD分析表明,Pr或Mn掺杂并不能改变BaTiO3陶瓷的物相结构,但经Pr-Mn共渗后,出现了新化合物BaMn0.12Al1.88O4和AlsMn4Pr的特征峰.XPS分析表明,气相多元渗使Pr,Mn,C元素都扩渗到陶瓷体内,并使各化学元素之间的结合更加牢固.SEM测试结果表明,Pr,Mn气相扩渗使陶瓷表面明显改观,晶粒生长完整,粒度分布均匀,气孔率下降.

关键词: 钛酸钡 , 稀土 , 气相扩渗 , NTC效应

稀土气相掺杂BaTiO3基PTC陶瓷的制备与电性能

郝素娥 , 黄金祥 , 孙亮

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.023

采用稀土气相掺杂的方法制备了La,Pr,Gd改性的BaTiO3 基PTC陶瓷,通过室温电阻率和温-阻效应的测试及SEM分析,对其PTC特性进行了研究.结果表明:BaTiO3基PTC陶瓷经稀土气相掺杂后,室温电阻率明显下降,在不同粉料配方基础上制备的4组BaTiO3基PTC陶瓷,经La,Pr,Gd气相掺杂后,其室温电阻率分别下降为2.5×105、70.0、220.0、40.0、3.5×104、50.0、9.6、5.0 Ω·m以及1.3×104、98.5、2.3×104、32.4 Ω·m.而稀土液相掺杂的BaTiO3 基PTC陶瓷的室温电阻率均在104Ω·m以上.稀土气相掺杂BaTiO3 基PTC陶瓷的温-阻效应与稀土液相掺杂结果截然不同,产生了明显的NTCR效应.

关键词: 稀土 , 气相掺杂 , NTCR效应 , 钛酸钡 , 电性能

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