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,工藝改進與摻雜改善是其主要的研究手段。BaBiO3是一種無Cu高溫超導材料,有著自身高導電率的優(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、燒結工藝、元素摻雜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元素摻雜對BaBiO3基NTC材料結構與性能的影響。具體結果如下:

2、　　DSC分析表明,采用高能機械球磨法合成粉體的預燒溫度要低于共沉淀法制備粉體的預燒溫度。
　　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溫度所得樣品在雜峰上有些不同。適當提高燒結溫度,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Fe含量超過10％時,樣品就會析出第二相,這是燒結溫度無法控制的。SEM結果表明,晶體顆粒的大小受燒結溫度、摻雜含量影響嚴重,燒結溫

3、度升高,晶體顆粒變大,Fe摻雜量增多,晶粒同樣變大,當含量超過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。SEM顯示晶粒大小受粉體制備影響較小。
　　樣品的電學性能測試結果表明,BaBiO3陶瓷室溫電阻率受摻雜元素種類、燒結溫度影響嚴重。燒結溫度提高,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