梁月:(Ba1-xEux)(Ti1-yMy)O3(M=Cr,Co,Tm)陶瓷的价态行为、介电性质和缺陷化学研究论文

梁月:(Ba1-xEux)(Ti1-yMy)O3(M=Cr,Co,Tm)陶瓷的价态行为、介电性质和缺陷化学研究论文

本文主要研究内容

作者梁月(2019)在《(Ba1-xEux)(Ti1-yMy)O3(M=Cr,Co,Tm)陶瓷的价态行为、介电性质和缺陷化学研究》一文中研究指出:本文采用混合氧化物方法,制备了稀土元素Eu和过渡金属元素(Cr、Co)、双稀土Tm和La、Eu、Dy共掺杂钛酸钡(BaTiO3)陶瓷。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDXS)、X光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(RS)、光致发光(PL)、荧光光谱(FS)、电子顺磁共振(EPR)和介电测量等多种技术来讨论这些陶瓷的结构、微结构、掺杂离子的位占据和变价现象、缺陷化学和介电性能。成功地制备出符合Y5R、Y7R和X8R指标的电介质材料。探索了Ba位替代的(Ba1-xTmx)Ti1-x/4O3(x=0.010.03)(BTmT)、Ti位替代的Ba(Ti1-xTmx)O3-x/2(x=0.010.03)(BTTm)和自补偿模式的(Ba1-x/2Tmx/2)(Ti1-x/2Tmx/2)O3(x=0.010.03)(BTmTTm)三种名义陶瓷,研究Tm3+在BaTiO3中的位占据倾向。BTTm和BTmTTm陶瓷的Tm3+不能完全进入BaTiO3晶格,均有第二相Ba6Tm2Ti4O17析出。Tm3+在BTmT陶瓷中的固溶度为x=0.02,具有四方钙钛矿结构。结果指出:Tm3+在BaTiO3晶格中倾向于Ba位占据,并展示出一个轻微的双性行为。(Ba1-x-x REx)(Ti1-xTmx)O3(RE=La,Eu,Dy)系列陶瓷简称为BETTm、BLTTm和BDTTm。La/Tm在BLTTm中的固溶度为x=0.08;BLTTm(x=0.05)陶瓷的介电热行为满足X6T指标,且低于100°C时,介电损耗非常低(tanδ<0.02)。Tm3+在BLTTm中展现出不对称的两性行为。Eu/Tm和Dy/Tm在BaTiO3陶瓷中的固溶度偏低,均为x=0.03,且陶瓷为四方相;Eu3+和Tm3+展示出一个轻微的两性行为。(Ba1-xEux)(Ti1-xCrx)O3(x=0.010.05)(BETC)和(Ba1-xEux)(Ti1.01-xCrx-0.01)O3(x=0.020.05)(BETC1)陶瓷具有单相钙钛矿结构以及Eu3+/Eu2+和Cr3+/Cr5+的混合价态。Eu和Cr共掺杂显著地抑制BaTiO3陶瓷的晶粒生长,导致一个细晶粒微结构(0.7μm)。BETC陶瓷在x≥0.02时显示两个介电常数峰,具有形成核壳结构的不均匀掺杂剂浓度分布的特征。对于BETC1陶瓷,Eu/Cr的混合价态和位占据分析阐明了晶胞体积的膨胀、在粗晶粒中非常高的Eu/Cr比率(=3.5)、规则的扩散相变行为(DPT)、以-24°C/at.%(Eu/Cr)速率线性降低的介电峰温度(Tm)、较高的室温介电常数(ε′RT=4550)、较低的介电损耗(tanδ=0.0196)以及BETC陶瓷核壳结构的崩溃。在(Ba1-xEux)(Ti1-xCox)O3(x=0.010.05)(BEuTCo)和(Ba1-xEux)(Ti1.01-x.01-x Cox-0.01)O3(x=0.03)(BEu3TCo2)陶瓷中,x≤0.03的BEuTCo陶瓷具有四方结构;当x≥0.04时,陶瓷是伪立方结构。证实了Eu3+/Eu2+和Co3+/Co4+的混合价态。BEuTCo陶瓷在x=0.02和0.03时分别满足Y7R和Y5R指标。BEu3TCo2陶瓷达到X8R指标。Eu和Co共掺杂可以显著地抑制BaTiO3晶粒生长,产生了细晶粒微结构。

Abstract

ben wen cai yong hun ge yang hua wu fang fa ,zhi bei le xi tu yuan su Euhe guo du jin shu yuan su (Cr、Co)、shuang xi tu Tmhe La、Eu、Dygong can za tai suan bei (BaTiO3)tao ci 。cai yong Xshe xian yan she (XRD)、sao miao dian zi xian wei jing (SEM)、neng liang se san Xshe xian pu (EDXS)、Xguang dian zi neng pu (XPS)、la man guang pu (RS)、guang zhi fa guang (PL)、ying guang guang pu (FS)、dian zi shun ci gong zhen (EPR)he jie dian ce liang deng duo chong ji shu lai tao lun zhe xie tao ci de jie gou 、wei jie gou 、can za li zi de wei zhan ju he bian jia xian xiang 、que xian hua xue he jie dian xing neng 。cheng gong de zhi bei chu fu ge Y5R、Y7Rhe X8Rzhi biao de dian jie zhi cai liao 。tan suo le Bawei ti dai de (Ba1-xTmx)Ti1-x/4O3(x=0.010.03)(BTmT)、Tiwei ti dai de Ba(Ti1-xTmx)O3-x/2(x=0.010.03)(BTTm)he zi bu chang mo shi de (Ba1-x/2Tmx/2)(Ti1-x/2Tmx/2)O3(x=0.010.03)(BTmTTm)san chong ming yi tao ci ,yan jiu Tm3+zai BaTiO3zhong de wei zhan ju qing xiang 。BTTmhe BTmTTmtao ci de Tm3+bu neng wan quan jin ru BaTiO3jing ge ,jun you di er xiang Ba6Tm2Ti4O17xi chu 。Tm3+zai BTmTtao ci zhong de gu rong du wei x=0.02,ju you si fang gai tai kuang jie gou 。jie guo zhi chu :Tm3+zai BaTiO3jing ge zhong qing xiang yu Bawei zhan ju ,bing zhan shi chu yi ge qing wei de shuang xing hang wei 。(Ba1-x-x REx)(Ti1-xTmx)O3(RE=La,Eu,Dy)ji lie tao ci jian chen wei BETTm、BLTTmhe BDTTm。La/Tmzai BLTTmzhong de gu rong du wei x=0.08;BLTTm(x=0.05)tao ci de jie dian re hang wei man zu X6Tzhi biao ,ju di yu 100°Cshi ,jie dian sun hao fei chang di (tanδ<0.02)。Tm3+zai BLTTmzhong zhan xian chu bu dui chen de liang xing hang wei 。Eu/Tmhe Dy/Tmzai BaTiO3tao ci zhong de gu rong du pian di ,jun wei x=0.03,ju tao ci wei si fang xiang ;Eu3+he Tm3+zhan shi chu yi ge qing wei de liang xing hang wei 。(Ba1-xEux)(Ti1-xCrx)O3(x=0.010.05)(BETC)he (Ba1-xEux)(Ti1.01-xCrx-0.01)O3(x=0.020.05)(BETC1)tao ci ju you chan xiang gai tai kuang jie gou yi ji Eu3+/Eu2+he Cr3+/Cr5+de hun ge jia tai 。Euhe Crgong can za xian zhe de yi zhi BaTiO3tao ci de jing li sheng chang ,dao zhi yi ge xi jing li wei jie gou (0.7μm)。BETCtao ci zai x≥0.02shi xian shi liang ge jie dian chang shu feng ,ju you xing cheng he ke jie gou de bu jun yun can za ji nong du fen bu de te zheng 。dui yu BETC1tao ci ,Eu/Crde hun ge jia tai he wei zhan ju fen xi chan ming le jing bao ti ji de peng zhang 、zai cu jing li zhong fei chang gao de Eu/Crbi lv (=3.5)、gui ze de kuo san xiang bian hang wei (DPT)、yi -24°C/at.%(Eu/Cr)su lv xian xing jiang di de jie dian feng wen du (Tm)、jiao gao de shi wen jie dian chang shu (ε′RT=4550)、jiao di de jie dian sun hao (tanδ=0.0196)yi ji BETCtao ci he ke jie gou de beng hui 。zai (Ba1-xEux)(Ti1-xCox)O3(x=0.010.05)(BEuTCo)he (Ba1-xEux)(Ti1.01-x.01-x Cox-0.01)O3(x=0.03)(BEu3TCo2)tao ci zhong ,x≤0.03de BEuTCotao ci ju you si fang jie gou ;dang x≥0.04shi ,tao ci shi wei li fang jie gou 。zheng shi le Eu3+/Eu2+he Co3+/Co4+de hun ge jia tai 。BEuTCotao ci zai x=0.02he 0.03shi fen bie man zu Y7Rhe Y5Rzhi biao 。BEu3TCo2tao ci da dao X8Rzhi biao 。Euhe Cogong can za ke yi xian zhe de yi zhi BaTiO3jing li sheng chang ,chan sheng le xi jing li wei jie gou 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的梁月,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于陶瓷论文,双掺杂论文,介电性质论文,缺陷化学论文,变价现象论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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