2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、PTCR陶瓷是一種新型的半導(dǎo)體材料,它具有獨(dú)特的電阻溫度變化規(guī)律,被廣泛地應(yīng)用在電子通信設(shè)備、家用電器、電子儀表、醫(yī)療器械等多個(gè)領(lǐng)域。BaTiO3是具有代表性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料,因其顯著的鐵電、壓電性能,被廣泛應(yīng)用在熱敏電阻器、陶瓷電容器和光電器件中。隨著研究的深入,PTC材料以多元化的形式向著高技術(shù)、高性能、高應(yīng)用領(lǐng)域的方向發(fā)展,高性能PTC陶瓷的研究與開(kāi)發(fā),是近期陶瓷材料開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。這類應(yīng)用要求PTC材料具有較低的室溫電阻率、高耐壓和

2、承受大電流沖擊等特性。因此,對(duì)該項(xiàng)目的深入探討與研究是近來(lái)科研工作者的一個(gè)重點(diǎn)。
  本文首先采用液相摻雜-低溫固相反應(yīng)制備了鉍摻雜BaTiO3基PTC陶瓷。首先TiCl4和BiCl3共同水解生成水合鈦鉍復(fù)合氧化物,再與等摩爾量的氫氧化鋇和氫氧化鍶在室溫下研磨反應(yīng)1h,得到了鈦酸鋇基納米晶。利用XRD、TEM和SEM等對(duì)樣品的物相、晶粒大小及微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,樣品在常溫下為立方晶系,顆粒均勻分布,基本呈球形,粒徑約為60nm;在燒

3、結(jié)溫度1330℃,保溫時(shí)間為20min的最佳燒結(jié)條件下,制備得到了室溫電阻26.29Ω,升阻比3.585×104的性能優(yōu)良的PTC材料。
  在鈦酸鋇中以BiCl3、NbCl5的乙醇溶液形式引入Bi、Nb元素,采用低溫固態(tài)反應(yīng)制備了Bi、Nb雙施主摻雜的納米BaTiO3基PTC陶瓷粉,同時(shí)研究了燒結(jié)條件對(duì)PTC陶瓷材料性能的影響。利用XRD和TEM分析了樣品的物相及微觀形貌,發(fā)現(xiàn)樣品為立方晶系的完全互溶取代固溶體,顆?;境是蛐?,

4、粒徑大約50~60nm。制陶實(shí)驗(yàn)表明,以Bi、Nb進(jìn)行雙施主摻雜可有效改善材料的PTC性能,當(dāng)最佳燒結(jié)溫度為1330℃、保溫時(shí)間為20min時(shí),可以得到室溫電阻為12.93Ω,升阻比為1.920×105的電性能優(yōu)良的PTC陶瓷。
  采用低溫固相法合成了一系列La、Nb共摻的BaTiO3粉體,利用XRD和TEM分析粉體的物相及晶粒大小,發(fā)現(xiàn)粉體在常溫下為立方晶系,顆粒分布均勻,粒徑約為60~70nm。并且詳細(xì)探討了燒結(jié)溫度、保溫時(shí)

5、間及降溫速率對(duì)鈦酸鋇基陶瓷材料室溫電阻和PTC性能的影響,并對(duì)其影響機(jī)制給予合理的理論解釋。最終在1340℃下燒結(jié)保溫20min,再以150℃/h的降溫速率冷卻到1050℃,最后隨爐自然降溫,得到室溫電阻36.74Ω,升阻比1.066×105,電阻溫度系數(shù)為22.78%的性能較佳的PTC陶瓷。
  通過(guò)對(duì)最高燒成溫度、保溫時(shí)間、升溫速率、降溫速率的控制,探索燒結(jié)制度對(duì)材料性能結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。隨著燒結(jié)溫度的升高,樣品粒徑呈現(xiàn)出先減小

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