摻錫鈦酸鋇的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 11:56
本文采用溶膠凝膠法成功配制出了摻錫鈦酸鋇前驅(qū)體溶液,并利用旋涂法在石英基底上鍍膜,制備出了四種不同摻雜比例的Ba(Ti1-xSnx)O3(x=0、0.10、0.20、0.30)薄膜。探究了薄膜制備的最優(yōu)工藝,并對(duì)所制得的薄膜樣品進(jìn)行XRD、拉曼光譜、能譜、透射光譜的一系列測(cè)試,從微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學(xué)性能方面對(duì)其進(jìn)行分析研究。同時(shí)通過(guò)溶膠凝膠法合成了制備摻錫鈦酸鋇陶瓷所需的粉料,按照陶瓷的制備流程制得了四種不同摻雜比例的Ba(Ti1-x-x Snx)O3(x=0、0.03、0.06、0.09)陶瓷樣品,并對(duì)其進(jìn)行鐵電性能測(cè)試和分析。主要工作和研究成果如下:(1)實(shí)驗(yàn)中Ba(Ti1-x-x Snx)O3薄膜的最優(yōu)制備工藝為:溶液濃度為0.35mol/L,旋涂工藝參數(shù)低速1500r/min時(shí)間9s,高速3500r/min時(shí)間30s,薄膜熱處理溫度為800℃。Ba(Ti1-x
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電滯回線示意圖
圖 1-2 鈦酸鋇鈣鈦礦結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2 Schematic diagram of the barium titanate料的用途和研究正在日益擴(kuò)大,而鈦酸鋇又作為現(xiàn)鈦酸鋇為基礎(chǔ)的各種薄膜材料的制備研究是有很含的元素對(duì)環(huán)境友好正是順應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)節(jié)能環(huán)保的基本優(yōu)點(diǎn)還能在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展出更多不可比擬的身的優(yōu)異性能大多只能是理性情況下,復(fù)雜情況下影響,所以人們想了許多方法進(jìn)行改善多數(shù)會(huì)選擇要選擇合適的方式摻入一種或多種元素,后期實(shí)驗(yàn)用機(jī)制,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和制備了許和器件。從上圖中可以清楚看到鈦酸鋇的鈣鈦礦類元素離子容易摻入晶胞且取代不同位置合成組分物、固溶體等。對(duì)鈦酸鋇的摻雜取代根據(jù)位置不同,一般元素例如:鈣、鍶、鋅、鉛、釔等。②B 位。各類摻雜對(duì)某一方面性質(zhì)的影響不同例如鍶摻雜
2 實(shí)驗(yàn)制備及性能表征到了 636℃出現(xiàn)一個(gè)明顯的放熱峰,推斷可能是結(jié)晶放熱導(dǎo)質(zhì)量幾乎不再減少,可能是樣品已經(jīng)完全結(jié)晶。熱重分析可的熱處理時(shí)相關(guān)的溫度節(jié)點(diǎn),對(duì)后期薄膜以及陶瓷的燒結(jié)溫間。由熱重曲線可知從 636℃開始,鈦酸鋇晶相開始形成至。本文選取 700℃、750℃、800℃三個(gè)不同溫度確定對(duì)摻錫火溫度,并嘗試快速退火爐和高溫爐兩種不同升溫體系探究最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)薄膜熱處理溫度為 800℃。工業(yè)上純?cè)?1300℃左右,在制備摻錫鈦酸鋇粉體及陶瓷時(shí)本次實(shí)驗(yàn)-1300℃之間選擇 1100℃、1200℃、1250℃三個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行煅好更純的摻錫鈦酸鋇粉體,實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次研磨和預(yù)燒使粉充分。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高性能鈦酸鋇陶瓷制備工藝研究進(jìn)展[J]. 黃林,倪學(xué)鋒,林浩,姜?jiǎng)賹?國(guó)江. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(S1)
[2]Zn2SnO4摻雜對(duì)BaTiO3陶瓷介電性能的影響[J]. 周亞鵬,周鋒子,臧國(guó)忠,王銀強(qiáng),董元浩,李立本. 功能材料. 2014(07)
[3]Ba(Ti1-xSnx)O3電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的第一性原理研究[J]. 李漢軍,潘紅亮,李騰. 工礦自動(dòng)化. 2013(10)
[4]二氧化錫不同摻雜方式對(duì)鈦酸鋇介電性能的影響[J]. 沈振江,陳燕,江向平,陳萬(wàn)平,邴麗娜. 中國(guó)陶瓷. 2012(01)
[5]溶膠-凝膠法制備摻鑭鈦酸鋇薄膜及其光學(xué)性質(zhì)研究[J]. 姜維海,林澤彬,劉行冰,蔡葦,符春林. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
[6]過(guò)渡金屬氧化物摻雜鈦酸鋇取代位置及價(jià)態(tài)的研究[J]. 劉丹,蒲永平,石軒,陳凱. 中國(guó)陶瓷. 2011(06)
[7]鋯鈦酸鋇薄膜的制備及其光學(xué)性能研究[J]. 黃隆,王軍,謝亞楠. 絕緣材料. 2010(05)
[8]鈦酸鉛鋇鐵電薄膜的光學(xué)性能研究[J]. 肖順華,張琳,寶音. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]In、Sc摻雜對(duì)SrTiO3電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響(英文)[J]. 江妮,張志勇. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]淺議溶膠-凝膠法制備纖維狀 新材料的影響因素[J]. 胡亞偉,張賀,田克情. 化學(xué)工程與裝備. 2008(11)
博士論文
[1](Ba,Ca)(Ti,Sn)O3無(wú)鉛壓電陶瓷的低溫?zé)Y(jié)與摻雜改性[D]. 趙磊.北京科技大學(xué) 2015
[2]高性能鈦酸鋇基無(wú)鉛壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能增強(qiáng)機(jī)理[D]. 朱立峰.北京科技大學(xué) 2015
[3]中溫?zé)Y(jié)BaTiO3基熱穩(wěn)定陶瓷鐵電機(jī)理與中試生產(chǎn)研究[D]. 高順起.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鈦酸鋇基陶瓷的制備及摻雜改性研究[D]. 周舟.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[2]BaTiO3基無(wú)鉛壓電陶瓷的制備及性能研究[D]. 陳明麗.聊城大學(xué) 2014
[3]Sn摻雜BaTiO3壓電特性的第一性原理研究[D]. 李金明.西安電子科技大學(xué) 2013
[4](Ba,Sr,Ca)TiO3基介質(zhì)瓷的制備與研究[D]. 郭倩.天津大學(xué) 2007
[5]BaTiO3基介質(zhì)陶瓷介電性能研究[D]. 劉國(guó)標(biāo).西華大學(xué) 2007
[6]Y摻雜對(duì)Ba(Sn0.1Ti0.9)O3陶瓷物理性能的影響[D]. 肖鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]功能陶瓷BaTiO3制備、表征與鐵電、介電性能研究[D]. 蔡政.南京師范大學(xué) 2002
本文編號(hào):3604299
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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圖 1-2 鈦酸鋇鈣鈦礦結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2 Schematic diagram of the barium titanate料的用途和研究正在日益擴(kuò)大,而鈦酸鋇又作為現(xiàn)鈦酸鋇為基礎(chǔ)的各種薄膜材料的制備研究是有很含的元素對(duì)環(huán)境友好正是順應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)節(jié)能環(huán)保的基本優(yōu)點(diǎn)還能在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展出更多不可比擬的身的優(yōu)異性能大多只能是理性情況下,復(fù)雜情況下影響,所以人們想了許多方法進(jìn)行改善多數(shù)會(huì)選擇要選擇合適的方式摻入一種或多種元素,后期實(shí)驗(yàn)用機(jī)制,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和制備了許和器件。從上圖中可以清楚看到鈦酸鋇的鈣鈦礦類元素離子容易摻入晶胞且取代不同位置合成組分物、固溶體等。對(duì)鈦酸鋇的摻雜取代根據(jù)位置不同,一般元素例如:鈣、鍶、鋅、鉛、釔等。②B 位。各類摻雜對(duì)某一方面性質(zhì)的影響不同例如鍶摻雜
2 實(shí)驗(yàn)制備及性能表征到了 636℃出現(xiàn)一個(gè)明顯的放熱峰,推斷可能是結(jié)晶放熱導(dǎo)質(zhì)量幾乎不再減少,可能是樣品已經(jīng)完全結(jié)晶。熱重分析可的熱處理時(shí)相關(guān)的溫度節(jié)點(diǎn),對(duì)后期薄膜以及陶瓷的燒結(jié)溫間。由熱重曲線可知從 636℃開始,鈦酸鋇晶相開始形成至。本文選取 700℃、750℃、800℃三個(gè)不同溫度確定對(duì)摻錫火溫度,并嘗試快速退火爐和高溫爐兩種不同升溫體系探究最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)薄膜熱處理溫度為 800℃。工業(yè)上純?cè)?1300℃左右,在制備摻錫鈦酸鋇粉體及陶瓷時(shí)本次實(shí)驗(yàn)-1300℃之間選擇 1100℃、1200℃、1250℃三個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行煅好更純的摻錫鈦酸鋇粉體,實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次研磨和預(yù)燒使粉充分。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高性能鈦酸鋇陶瓷制備工藝研究進(jìn)展[J]. 黃林,倪學(xué)鋒,林浩,姜?jiǎng)賹?國(guó)江. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(S1)
[2]Zn2SnO4摻雜對(duì)BaTiO3陶瓷介電性能的影響[J]. 周亞鵬,周鋒子,臧國(guó)忠,王銀強(qiáng),董元浩,李立本. 功能材料. 2014(07)
[3]Ba(Ti1-xSnx)O3電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的第一性原理研究[J]. 李漢軍,潘紅亮,李騰. 工礦自動(dòng)化. 2013(10)
[4]二氧化錫不同摻雜方式對(duì)鈦酸鋇介電性能的影響[J]. 沈振江,陳燕,江向平,陳萬(wàn)平,邴麗娜. 中國(guó)陶瓷. 2012(01)
[5]溶膠-凝膠法制備摻鑭鈦酸鋇薄膜及其光學(xué)性質(zhì)研究[J]. 姜維海,林澤彬,劉行冰,蔡葦,符春林. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
[6]過(guò)渡金屬氧化物摻雜鈦酸鋇取代位置及價(jià)態(tài)的研究[J]. 劉丹,蒲永平,石軒,陳凱. 中國(guó)陶瓷. 2011(06)
[7]鋯鈦酸鋇薄膜的制備及其光學(xué)性能研究[J]. 黃隆,王軍,謝亞楠. 絕緣材料. 2010(05)
[8]鈦酸鉛鋇鐵電薄膜的光學(xué)性能研究[J]. 肖順華,張琳,寶音. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]In、Sc摻雜對(duì)SrTiO3電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響(英文)[J]. 江妮,張志勇. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
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博士論文
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[2]高性能鈦酸鋇基無(wú)鉛壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能增強(qiáng)機(jī)理[D]. 朱立峰.北京科技大學(xué) 2015
[3]中溫?zé)Y(jié)BaTiO3基熱穩(wěn)定陶瓷鐵電機(jī)理與中試生產(chǎn)研究[D]. 高順起.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鈦酸鋇基陶瓷的制備及摻雜改性研究[D]. 周舟.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[2]BaTiO3基無(wú)鉛壓電陶瓷的制備及性能研究[D]. 陳明麗.聊城大學(xué) 2014
[3]Sn摻雜BaTiO3壓電特性的第一性原理研究[D]. 李金明.西安電子科技大學(xué) 2013
[4](Ba,Sr,Ca)TiO3基介質(zhì)瓷的制備與研究[D]. 郭倩.天津大學(xué) 2007
[5]BaTiO3基介質(zhì)陶瓷介電性能研究[D]. 劉國(guó)標(biāo).西華大學(xué) 2007
[6]Y摻雜對(duì)Ba(Sn0.1Ti0.9)O3陶瓷物理性能的影響[D]. 肖鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]功能陶瓷BaTiO3制備、表征與鐵電、介電性能研究[D]. 蔡政.南京師范大學(xué) 2002
本文編號(hào):3604299
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