BaBiO3基NTC陶瓷的制備與摻雜改性研究.pdf

1、在NTC熱敏陶瓷器件的研究開發(fā)中,工藝改進(jìn)與摻雜改善是其主要的研究手段。BaBiO3是一種無Cu高溫超導(dǎo)材料,有著自身高導(dǎo)電率的優(yōu)勢,自從本課題組研究開發(fā)出BaBiO3體系NTC熱敏材料以來,對其研究正處在快速發(fā)展階段。
　　本論文分別從粉體制備、燒結(jié)工藝、元素?fù)诫s改善三個方面制備了不同的BaBiO3基 NTC材料樣品。研究了粉體制備方法、燒成溫度、Fe、Y元素?fù)诫s對BaBiO3基NTC材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。具體結(jié)果如下:

2、　　DSC分析表明,采用高能機(jī)械球磨法合成粉體的預(yù)燒溫度要低于共沉淀法制備粉體的預(yù)燒溫度。
　　XRD分析表明,制備的所有樣品主晶相均呈現(xiàn)單一的BaBiO3相。不同摻雜與不同燒結(jié)溫度所得樣品在雜峰上有些不同。適當(dāng)提高燒結(jié)溫度,有利于部分雜峰的消除;另外還有一些雜峰是由于摻雜引起的,是不能消除的,比如當(dāng)Fe含量超過10％時,樣品就會析出第二相,這是燒結(jié)溫度無法控制的。SEM結(jié)果表明,晶體顆粒的大小受燒結(jié)溫度、摻雜含量影響嚴(yán)重,燒結(jié)溫

3、度升高,晶體顆粒變大,Fe摻雜量增多,晶粒同樣變大,當(dāng)含量超過10%時,晶粒之間出現(xiàn)另一相。Y摻雜主要使晶體顆粒增大,沒有出現(xiàn)第二相,這與離子半徑差及摻雜含量有關(guān)。SEM顯示晶粒大小受粉體制備影響較小。
　　樣品的電學(xué)性能測試結(jié)果表明,BaBiO3陶瓷室溫電阻率受摻雜元素種類、燒結(jié)溫度影響嚴(yán)重。燒結(jié)溫度提高,有助于降低陶瓷的電阻率,但對電阻率的降低效率上不是很高。摻雜元素不同對陶瓷性能的影響也不同。在陶瓷中摻入 Fe元素,有助于降