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1、第28卷第1期無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)Vo1．28No．12012年1月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY40-44Bi、Nb雙施主摻雜對(duì)鈦酸鋇基陶瓷性能的影響丁士文*潘彬賈光李蘭芬f河北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，保定071002)摘要：本文首次在鈦酸鋇中以BiCI，、NbC1的溶液形式引入Bi、Nb元素，采用低溫固態(tài)反應(yīng)制備了Bi、Nb雙施主摻雜的納米BaTiO，基PTC陶瓷粉，同時(shí)研究了燒結(jié)條件對(duì)PTC陶瓷材料性能的影響。利用XRD和TEM分析了樣品的物相及微觀形貌，發(fā)現(xiàn)樣品為立方晶系的完全互溶取代固溶體，顆?；境是蛐?，且分布比較均勻，粒徑大約
2、50～60Bm。制陶實(shí)驗(yàn)表明，以Bi、Nb進(jìn)行雙施主摻雜可有效改善材料的PTC性能，當(dāng)最佳燒結(jié)溫度為1330℃、保溫時(shí)間為20min時(shí)，可以得到室溫電阻為12．93n，升阻比為1．920x10s的電性能優(yōu)良的PTC陶瓷。關(guān)鍵詞：BaTiO3基PTC陶瓷；Bi、Nb共摻雜；燒結(jié)條件；電性能中圖分類號(hào)：O611．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—4861(2012)01—0040．05InfluenceofBiandNbCodopingontheBehaviorsofBaTiO3一BasedPTCCeramicsDINGShi—WenPANBinJIAGuangLILan
3、—Fen(CollegeofChemistryandEnvironmentalScience，HebeiUniversity,Baoding,Hebei071002，China)Abstract：AseriesofdopedBaTiO3basedPTCceramicpowdersusedBiC13andNbC15asdonordopantwerepreparedbysolid．statereactionatlOWtemperature．TheinfiuenceofsinteringprocessonthePTCeffectwasstudied．TheXRDandTEMw
4、ereusedtostudythephasesandmicrographs．Theresultsshowthatthecompoundsaremutuallymiscibleinthesolidsolutionsandhaveashapeofuniform．substantiallysphericalparticleswithanaverageparticalsizeof50-60nmindiameter．Asindicatedbypreparingceramics，thePTCeffectisimprovedbydopingdoubledonorBiandNb．Itw
5、asfoundthattheR25is12．93Qandratioof／面iS1．920x10respectivelywhentheceramicsmaterialssinteredat1330℃for20rain．Keywords：BaTiO3一basedPTCceramics；BiandNbdoping；sinteringconditions；electriccharacteristicsBaTiO基PTC材料因其在特定的溫區(qū)具有很陶瓷進(jìn)行改性的研究報(bào)道比較多．而對(duì)Bi元素和大的正電阻溫度系數(shù)f即PTC效應(yīng)1．被廣泛應(yīng)用在Nb元素雙施主摻雜的研究目前還鮮有報(bào)道鉍摻電
6、子工業(yè)、家用電器等許多領(lǐng)域[1]，隨著研究的逐漸雜由于三價(jià)和五價(jià)共存．有可能提高PTC材料的性深入其應(yīng)用范圍也不斷地拓寬：作為目前熱敏材料能。為此本文以BiC1、NbC1溶液形式引入Bi、Nb元研究及開發(fā)的熱點(diǎn)．其性能的改善也成為了材料領(lǐng)素，采用低溫固相法[4訇制備得到了摻雜不同含量域面臨的一個(gè)重要的課題嘲能夠?qū)aTiO陶瓷半Bi、Nb的BaTi0陶瓷．并且選擇適宜的燒結(jié)條件．導(dǎo)化的作用進(jìn)行改善的施主元素可分為兩種：一種得到了性能優(yōu)良的PTC材料通過對(duì)其室溫電阻和是可以提供+5價(jià)的離子比如Nb元素等：另一種是升阻比的測(cè)試，研究了不同摻雜量、燒結(jié)制度對(duì)鈦可以提供+3的離
7、子比如Bi、Sb、稀土元素等[31。目前酸鋇陶瓷材料電性能的影響，并給出合理的解釋．有關(guān)稀土元素和Nb元素進(jìn)行雙施主摻雜對(duì)BaTiO以期對(duì)PTC材料的開發(fā)研究提供一定的理論和實(shí)收稿日期：201l-06—06。收修改稿日期：2011-08—30。河北省自然科學(xué)基金(No．B20O80oo574)重點(diǎn)資助項(xiàng)目。通訊聯(lián)系人。E—mail：dingsw@hbu．edu．cn第1期丁士文等：Bi、Nb雙施主摻雜對(duì)鈦酸鋇基陶瓷性能的影響41驗(yàn)指導(dǎo)。試其性能。1實(shí)驗(yàn)部分2結(jié)果與討論1．1試劑和儀器2．1雙施主Bi、Nb摻雜對(duì)材料性能的影響主要試劑：TI
