论文摘要
导电陶瓷粉具有成本低、高温抗氧化、耐腐蚀等优异性能,在航天、电子等领域有广阔的应用前景。为了提高BaTiO3粉体的导电性能,采用气相法对BaTiO3粉体扩渗了Sm元素,对扩渗前后BaTiO3粉体的组成、结构及导电性的变化进行了研究,通过动力学曲线分析及计算探讨了扩渗机制。Sm扩渗后,BaTiO3粉体的电阻率明显下降。当Sm浓度为3wt%,扩渗温度在950℃,扩渗时间为4h时,BaTiO3粉体的电阻率从4.3×109Ω·m降为4.2×102Ω·m。BaTiO3粉体的电阻率随扩渗浓度和扩渗温度的提高而降低,随扩渗时间的增长呈先降低后升高的趋势。通过XRD、SEM、红外和能谱分析得知,气相扩渗使Sm3+取代了Ba2+和Ti3+的位置,并且生成了Ba4Ti2O27,导致了BaTiO3粉体的电阻率的降低。Sm对BaTiO3粉体的扩渗改性符合稀土微观扩渗的稀土—空位模型。本文初步建立了扩渗条件和电阻率及Sm含量之间的动力学曲线和关系式。通过Materials Studio软件对扩渗过程中Ba位和Ti位两种取代方式所得的BaTiO3体系的单点能、晶胞参数和电子密度的计算,说明了扩渗改性对BaTiO3结构的影响。计算结果说明Sm使得晶胞发生了畸变,晶胞参数增大,单点能降低,扩渗过程中Ba位和Ti位两种取代方式都会发生,进一步证实了实验结果。
论文目录
摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题来源及研究的目的和意义1.2 导电粉的研究现状及分析1.2.1 导电粉的分类及其特点1.2.2 导电粉的国内外研究现状1.2.3 导电粉的应用领域3的改性研究'>1.3 BaTiO3的改性研究3粉体的制备方法'>1.3.1 BaTiO3粉体的制备方法3的改性研究'>1.3.2 BaTiO3的改性研究3的动力学及计算模拟研究现状'>1.3.3 改性BaTiO3的动力学及计算模拟研究现状1.4 本课题主要研究内容第2章 实验材料和实验方法2.1 主要试剂及仪器2.2 实验方法及实验内容3粉体的制备'>2.2.1 BaTiO3粉体的制备3粉体的气相扩渗'>2.2.2 BaTiO3粉体的气相扩渗3导电粉的制备'>2.2.3 Sm改性BaTiO3导电粉的制备2.3 测试方法2.3.1 室温电阻率测试2.3.2 X射线衍射分析2.3.3 红外分析2.3.4 扫描电镜分析2.3.5 能谱分析2.4 Castep软件理论基础及计算参数分析方法3粉体的结构及电性能分析'>第3章 Sm改性BaTiO3粉体的结构及电性能分析3粉体结构及电性能的影响'>3.1 扩渗浓度对BaTiO3粉体结构及电性能的影响3粉体的电阻率'>3.1.1 不同浓度Sm改性BaTiO3粉体的电阻率3粉体的扫描电镜分析'>3.1.2 不同浓度Sm改性BaTiO3粉体的扫描电镜分析3粉体的X射线衍射分析'>3.1.3 不同浓度Sm改性BaTiO3粉体的X射线衍射分析3粉体结构及电性能的影响'>3.2 扩渗温度对BaTiO3粉体结构及电性能的影响3粉体的电阻率'>3.2.1 不同温度Sm改性BaTiO3粉体的电阻率3粉体的X射线衍射分析'>3.2.2 不同温度Sm改性BaTiO3粉体的X射线衍射分析3粉体的红外分析'>3.2.3 不同温度Sm改性BaTiO3粉体的红外分析3粉体结构及电性能的影响'>3.3 扩渗时间对BaTiO3粉体结构及电性能的影响3粉体的电阻率'>3.3.1 不同时间Sm改性BaTiO3粉体的电阻率3粉体的X射线衍射分析'>3.3.2 不同时间Sm改性BaTiO3粉体的X射线衍射分析3粉体的红外分析'>3.3.3 不同时间Sm改性BaTiO3粉体的红外分析3粉体的扫描电镜分析'>3.3.4 不同时间Sm改性BaTiO3粉体的扫描电镜分析3粉体的能谱分析'>3.3.5 不同时间Sm改性BaTiO3粉体的能谱分析3.4 本章小结3粉体的扩渗机制分析'>第4章 BaTiO3粉体的扩渗机制分析3粉体的Sm扩渗过程机制分析'>4.1 BaTiO3粉体的Sm扩渗过程机制分析4.1.1 Sm渗源和渗入条件4.1.2 Sm对界面吸附的影响4.1.3 Sm对扩散的影响4.1.4 Sm的渗入机制3粉体的扩渗动力学曲线初探'>4.2 BaTiO3粉体的扩渗动力学曲线初探4.2.1 电阻率与扩渗条件之间的关系曲线4.2.2 Sm含量与扩渗条件之间的关系曲线3粉体的扩渗理论计算'>4.3 BaTiO3粉体的扩渗理论计算4.3.1 计算模型的建立4.3.2 计算结果及分析4.4 本章小结结论参考文献攻读学位期间发表的学术论文致谢
相关论文文献
标签：导电粉论文; 钛酸钡论文; 气相扩渗论文; 计算机模拟论文;
