钇离子钙位掺杂对CaCu3Ti4O12陶瓷材料压敏性能的调控

陈镇平; 项会雯; 李涛; 张雨; 陈鑫; 孙新科

doi:10.3969/j.issn.2095-476X.2015.02.002

CN 41-1437/TS ISSN 2096-1553

钇离子钙位掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料压敏性能的调控

陈镇平 , 项会雯 , 李涛 , 张雨 , 陈鑫 , 孙新科

陈镇平, 项会雯, 李涛, 等. 钇离子钙位掺杂对CaCu3Ti4O12陶瓷材料压敏性能的调控[J]. 轻工学报, 2015, 30(2): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2015.02.002

引用本文: 陈镇平, 项会雯, 李涛, 等. 钇离子钙位掺杂对CaCu3Ti4O12陶瓷材料压敏性能的调控[J]. 轻工学报, 2015, 30(2): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2015.02.002

CHEN Zhen-ping, XIANG Hui-wen, LI Tao, et al. Regulation on the non-ohmic properties of CaCu3Ti4O12 ceramics material by yttriumion doping on calcium[J]. Journal of Light Industry, 2015, 30(2): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2015.02.002

Citation: CHEN Zhen-ping, XIANG Hui-wen, LI Tao, et al. Regulation on the non-ohmic properties of CaCu3Ti4O12 ceramics material by yttriumion doping on calcium[J]. Journal of Light Industry, 2015, 30(2): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2015.02.002

钇离子钙位掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料压敏性能的调控

郑州轻工业学院物理与电子工程学院, 河南郑州 450002;
郑州轻工业学院材料与化学工程学院, 河南郑州 450001
基金项目: 郑州轻工业学院研究生科技创新项目(01015)
国家自然科学基金项目(11175159)
中图分类号: O482.4

Regulation on the non-ohmic properties of CaCu₃Ti₄O₁₂ ceramics material by yttriumion doping on calcium

College of Physics and Electronic Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China;
College of Material and Chemical Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China
Received Date: 2015-01-19
Available Online: 2015-03-15
CLC number: O482.4

摘要: 采用传统固相反应法制备了Ca_(1-x)Y_xCu₃Ti₄O₁₂(x=0,0.005,0.010,0.015,0.020,0.030,0.040)陶瓷样品.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及高压数字源表等测试手段,对所得样品的微观结构和压敏性能进行了表征,并分析讨论了晶界势垒变化影响体系压敏性能的原因.结果表明,不等价的钇离子(Y³⁺)钙位掺杂未引起体系结构相变;体系晶粒生长与掺杂量有明显的关联,掺杂改变了样品的致密度及晶界处的化学环境;Y³⁺掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料压敏性能有明显的调控作用,适量掺杂Y³⁺(x=0.010~0.020)可显著提高样品的非线性系数和压敏电压.
- 钇离子钙位掺杂 /
- CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料 /
- 压敏性能 /
- 势垒高度
Abstract: The polycrystalline Ca_(1-x)Y_xCu₃Ti₄O₁₂(x=0,0.005,0.010,0.015,0.020,0.030,0.040) ceramics samples were prepared by traditional solid-state reaction method. The microstructure and nonohmic properties were characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscope and the high-voltage digital source-meter. The effect mechanism of the variation in grain boundary barrier on the non-ohmic properties was also discussed. The results presented that there was no phase transition in Y³⁺-doped CaCu₃Ti₄O₁₂ samples,while the grain growth was related to the doping content. Both the density and chemical environment in grain boundary of samples were influenced by doping. The non-ohmic properties of CaCu₃Ti₄O₁₂ ceramics material were modified by Y³⁺ doping,and both non-linear coefficient and breakdown voltage were apparently enhanced by doping with the appropriate content(x=0.010~0.020).
- yttrium ion doping on calcium /
- CaCu₃Ti₄O₁₂ ceramics material /
- non-ohmic property /
- barrier height
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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

陈镇平, 项会雯, 李涛, 等. 钇离子钙位掺杂对CaCu3Ti4O12陶瓷材料压敏性能的调控[J]. 轻工学报, 2015, 30(2): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2015.02.002

钇离子钙位掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料压敏性能的调控

郑州轻工业学院物理与电子工程学院, 河南郑州 450002;
郑州轻工业学院材料与化学工程学院, 河南郑州 450001

收稿日期: 2015-01-19
网络出版日期: 2015-03-15

基金项目: 郑州轻工业学院研究生科技创新项目(01015)国家自然科学基金项目(11175159)

关键词:

摘要: 采用传统固相反应法制备了Ca_(1-x)Y_xCu₃Ti₄O₁₂(x=0,0.005,0.010,0.015,0.020,0.030,0.040)陶瓷样品.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及高压数字源表等测试手段,对所得样品的微观结构和压敏性能进行了表征,并分析讨论了晶界势垒变化影响体系压敏性能的原因.结果表明,不等价的钇离子(Y³⁺)钙位掺杂未引起体系结构相变;体系晶粒生长与掺杂量有明显的关联,掺杂改变了样品的致密度及晶界处的化学环境;Y³⁺掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料压敏性能有明显的调控作用,适量掺杂Y³⁺(x=0.010~0.020)可显著提高样品的非线性系数和压敏电压.

钇离子钙位掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料压敏性能的调控

Regulation on the non-ohmic properties of CaCu₃Ti₄O₁₂ ceramics material by yttriumion doping on calcium

计量

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

钇离子钙位掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷材料压敏性能的调控

English Abstract

Regulation on the non-ohmic properties of CaCu₃Ti₄O₁₂ ceramics material by yttriumion doping on calcium

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