掺锡钛酸钡的制备及性能研究
发布时间：2022-01-23 11:56
本文采用溶胶凝胶法成功配制出了掺锡钛酸钡前驱体溶液,并利用旋涂法在石英基底上镀膜,制备出了四种不同掺杂比例的Ba(Ti1-xSnx)O3（x=0、0.10、0.20、0.30）薄膜。探究了薄膜制备的最优工艺,并对所制得的薄膜样品进行XRD、拉曼光谱、能谱、透射光谱的一系列测试,从微观结构、表面形貌、光学性能方面对其进行分析研究。同时通过溶胶凝胶法合成了制备掺锡钛酸钡陶瓷所需的粉料,按照陶瓷的制备流程制得了四种不同掺杂比例的Ba(Ti1-x-x Snx)O3（x=0、0.03、0.06、0.09）陶瓷样品,并对其进行铁电性能测试和分析。主要工作和研究成果如下:（1）实验中Ba(Ti1-x-x Snx)O3薄膜的最优制备工艺为:溶液浓度为0.35mol/L,旋涂工艺参数低速1500r/min时间9s,高速3500r/min时间30s,薄膜热处理温度为800℃。Ba(Ti1-x
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电滞回线示意图
图 1-2 钛酸钡钙钛矿结构示意图Fig.1-2 Schematic diagram of the barium titanate料的用途和研究正在日益扩大，而钛酸钡又作为现钛酸钡为基础的各种薄膜材料的制备研究是有很含的元素对环境友好正是顺应现在社会节能环保的基本优点还能在此基础上扩展出更多不可比拟的身的优异性能大多只能是理性情况下，复杂情况下影响，所以人们想了许多方法进行改善多数会选择要选择合适的方式掺入一种或多种元素，后期实验用机制，经过大量的实验研究已经发现和制备了许和器件。从上图中可以清楚看到钛酸钡的钙钛矿类元素离子容易掺入晶胞且取代不同位置合成组分物、固溶体等。对钛酸钡的掺杂取代根据位置不同，一般元素例如：钙、锶、锌、铅、钇等。②B 位。各类掺杂对某一方面性质的影响不同例如锶掺杂
2 实验制备及性能表征到了 636℃出现一个明显的放热峰，推断可能是结晶放热导质量几乎不再减少，可能是样品已经完全结晶。热重分析可的热处理时相关的温度节点，对后期薄膜以及陶瓷的烧结温间。由热重曲线可知从 636℃开始，钛酸钡晶相开始形成至。本文选取 700℃、750℃、800℃三个不同温度确定对掺锡火温度，并尝试快速退火炉和高温炉两种不同升温体系探究最终通过实验确定最优薄膜热处理温度为 800℃。工业上纯在 1300℃左右，在制备掺锡钛酸钡粉体及陶瓷时本次实验-1300℃之间选择 1100℃、1200℃、1250℃三个温度点进行煅好更纯的掺锡钛酸钡粉体，实验中进行多次研磨和预烧使粉充分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能钛酸钡陶瓷制备工艺研究进展[J]. 黄林,倪学锋,林浩,姜胜宝,国江. 材料导报. 2015(S1)
[2]Zn2SnO4掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响[J]. 周亚鹏,周锋子,臧国忠,王银强,董元浩,李立本. 功能材料. 2014(07)
[3]Ba(Ti1-xSnx)O3电子结构和光学特性的第一性原理研究[J]. 李汉军,潘红亮,李腾. 工矿自动化. 2013(10)
[4]二氧化锡不同掺杂方式对钛酸钡介电性能的影响[J]. 沈振江,陈燕,江向平,陈万平,邴丽娜. 中国陶瓷. 2012(01)
[5]溶胶-凝胶法制备掺镧钛酸钡薄膜及其光学性质研究[J]. 姜维海,林泽彬,刘行冰,蔡苇,符春林. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2011(05)
[6]过渡金属氧化物掺杂钛酸钡取代位置及价态的研究[J]. 刘丹,蒲永平,石轩,陈凯. 中国陶瓷. 2011(06)
[7]锆钛酸钡薄膜的制备及其光学性能研究[J]. 黄隆,王军,谢亚楠. 绝缘材料. 2010(05)
[8]钛酸铅钡铁电薄膜的光学性能研究[J]. 肖顺华,张琳,宝音. 人工晶体学报. 2010(04)
[9]In、Sc掺杂对SrTiO3电子结构和光学性质的影响（英文）[J]. 江妮,张志勇. 物理化学学报. 2010(03)
[10]浅议溶胶-凝胶法制备纤维状 新材料的影响因素[J]. 胡亚伟,张贺,田克情. 化学工程与装备. 2008(11)
博士论文
[1](Ba,Ca)（Ti,Sn）O3无铅压电陶瓷的低温烧结与掺杂改性[D]. 赵磊.北京科技大学 2015
[2]高性能钛酸钡基无铅压电陶瓷的相结构调控及性能增强机理[D]. 朱立峰.北京科技大学 2015
[3]中温烧结BaTiO3基热稳定陶瓷铁电机理与中试生产研究[D]. 高顺起.天津大学 2012
硕士论文
[1]钛酸钡基陶瓷的制备及掺杂改性研究[D]. 周舟.广东工业大学 2014
[2]BaTiO3基无铅压电陶瓷的制备及性能研究[D]. 陈明丽.聊城大学 2014
[3]Sn掺杂BaTiO3压电特性的第一性原理研究[D]. 李金明.西安电子科技大学 2013
[4](Ba，Sr，Ca)TiO3基介质瓷的制备与研究[D]. 郭倩.天津大学 2007
[5]BaTiO3基介质陶瓷介电性能研究[D]. 刘国标.西华大学 2007
[6]Y掺杂对Ba(Sn0.1Ti0.9)O3陶瓷物理性能的影响[D]. 肖鹏.哈尔滨工业大学 2006
[7]功能陶瓷BaTiO3制备、表征与铁电、介电性能研究[D]. 蔡政.南京师范大学 2002
本文编号：3604299
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电滞回线示意图
图 1-2 钛酸钡钙钛矿结构示意图Fig.1-2 Schematic diagram of the barium titanate料的用途和研究正在日益扩大，而钛酸钡又作为现钛酸钡为基础的各种薄膜材料的制备研究是有很含的元素对环境友好正是顺应现在社会节能环保的基本优点还能在此基础上扩展出更多不可比拟的身的优异性能大多只能是理性情况下，复杂情况下影响，所以人们想了许多方法进行改善多数会选择要选择合适的方式掺入一种或多种元素，后期实验用机制，经过大量的实验研究已经发现和制备了许和器件。从上图中可以清楚看到钛酸钡的钙钛矿类元素离子容易掺入晶胞且取代不同位置合成组分物、固溶体等。对钛酸钡的掺杂取代根据位置不同，一般元素例如：钙、锶、锌、铅、钇等。②B 位。各类掺杂对某一方面性质的影响不同例如锶掺杂
2 实验制备及性能表征到了 636℃出现一个明显的放热峰，推断可能是结晶放热导质量几乎不再减少，可能是样品已经完全结晶。热重分析可的热处理时相关的温度节点，对后期薄膜以及陶瓷的烧结温间。由热重曲线可知从 636℃开始，钛酸钡晶相开始形成至。本文选取 700℃、750℃、800℃三个不同温度确定对掺锡火温度，并尝试快速退火炉和高温炉两种不同升温体系探究最终通过实验确定最优薄膜热处理温度为 800℃。工业上纯在 1300℃左右，在制备掺锡钛酸钡粉体及陶瓷时本次实验-1300℃之间选择 1100℃、1200℃、1250℃三个温度点进行煅好更纯的掺锡钛酸钡粉体，实验中进行多次研磨和预烧使粉充分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能钛酸钡陶瓷制备工艺研究进展[J]. 黄林,倪学锋,林浩,姜胜宝,国江. 材料导报. 2015(S1)
[2]Zn2SnO4掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响[J]. 周亚鹏,周锋子,臧国忠,王银强,董元浩,李立本. 功能材料. 2014(07)
[3]Ba(Ti1-xSnx)O3电子结构和光学特性的第一性原理研究[J]. 李汉军,潘红亮,李腾. 工矿自动化. 2013(10)
[4]二氧化锡不同掺杂方式对钛酸钡介电性能的影响[J]. 沈振江,陈燕,江向平,陈万平,邴丽娜. 中国陶瓷. 2012(01)
[5]溶胶-凝胶法制备掺镧钛酸钡薄膜及其光学性质研究[J]. 姜维海,林泽彬,刘行冰,蔡苇,符春林. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2011(05)
[6]过渡金属氧化物掺杂钛酸钡取代位置及价态的研究[J]. 刘丹,蒲永平,石轩,陈凯. 中国陶瓷. 2011(06)
[7]锆钛酸钡薄膜的制备及其光学性能研究[J]. 黄隆,王军,谢亚楠. 绝缘材料. 2010(05)
[8]钛酸铅钡铁电薄膜的光学性能研究[J]. 肖顺华,张琳,宝音. 人工晶体学报. 2010(04)
[9]In、Sc掺杂对SrTiO3电子结构和光学性质的影响（英文）[J]. 江妮,张志勇. 物理化学学报. 2010(03)
[10]浅议溶胶-凝胶法制备纤维状 新材料的影响因素[J]. 胡亚伟,张贺,田克情. 化学工程与装备. 2008(11)
博士论文
[1](Ba,Ca)（Ti,Sn）O3无铅压电陶瓷的低温烧结与掺杂改性[D]. 赵磊.北京科技大学 2015
[2]高性能钛酸钡基无铅压电陶瓷的相结构调控及性能增强机理[D]. 朱立峰.北京科技大学 2015
[3]中温烧结BaTiO3基热稳定陶瓷铁电机理与中试生产研究[D]. 高顺起.天津大学 2012
硕士论文
[1]钛酸钡基陶瓷的制备及掺杂改性研究[D]. 周舟.广东工业大学 2014
[2]BaTiO3基无铅压电陶瓷的制备及性能研究[D]. 陈明丽.聊城大学 2014
[3]Sn掺杂BaTiO3压电特性的第一性原理研究[D]. 李金明.西安电子科技大学 2013
[4](Ba，Sr，Ca)TiO3基介质瓷的制备与研究[D]. 郭倩.天津大学 2007
[5]BaTiO3基介质陶瓷介电性能研究[D]. 刘国标.西华大学 2007
[6]Y掺杂对Ba(Sn0.1Ti0.9)O3陶瓷物理性能的影响[D]. 肖鹏.哈尔滨工业大学 2006
[7]功能陶瓷BaTiO3制备、表征与铁电、介电性能研究[D]. 蔡政.南京师范大学 2002
本文编号：3604299
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