Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能

Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能班級材料工程801姓名解文艷指導(dǎo)教師云斯寧Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!目錄研究背景及意義實驗內(nèi)容結(jié)構(gòu)與性能電磁性能Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!研究背景

氧化鋅是一種具有六方結(jié)構(gòu)的自激活寬禁帶半導(dǎo)體材料，使它具備了室溫下短波長發(fā)光的有利條件；此外，氧化鋅具有很高的導(dǎo)電性，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性和耐高溫性質(zhì)；而且它的資源豐富，價格低廉，這些優(yōu)點使它成為制備光電子器件的優(yōu)良材料。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!實驗內(nèi)容Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!

儀器

JA5003型電子天平量筒球磨機101-oA型電吹風(fēng)干燥箱小型液壓機自制模具Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!Co摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備

在低溫(28℃)條件下，將稱量好的原料放入球磨罐，于電機轉(zhuǎn)速為1400r/min的條件下球磨反應(yīng)體系30min，得到固相反應(yīng)產(chǎn)物，固相反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌干燥得到摻雜ZnO前體粉體，將其在450℃熱分解2h得到摻雜ZnO粉體。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!

Cr摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備

按照下表Zn(NO3)2·6H2O和Cr(NO3)3·9H2O的物質(zhì)的量百分含量稱量原料。

Zn(NO3)2·6H2O(mol%)Cr(NO3)3·9H2O(mol%)組98.02.0第二組98.21.8第三組98.51.5第四組99.01.0Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!Cr摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備

將ω(PVA)=5％的聚乙烯醇（PVA）溶液，按占摻雜ZnO粉體質(zhì)量5％的比例加入到低溫固相化學(xué)法合成的摻雜ZnO粉體中，經(jīng)研磨30min，陳化12h后采用小型液壓機進行加壓成型，得到規(guī)格為11mm×2mm的素坯，于100℃烘干24h后備用。此素坯在一定溫度下燒結(jié)，并保溫2h，制得ZnO壓敏陶瓷。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!Mn摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備在低溫(28℃)條件下，將稱量好的原料放入球磨罐，于電機轉(zhuǎn)速為1400r/min的條件下球磨反應(yīng)體系30min，得到固相反應(yīng)產(chǎn)物，固相反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌干燥得到摻雜ZnO前體粉體，將其在450℃熱分解2h得到摻雜ZnO粉體。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!性能表征

采用日本理學(xué)D/max-RB型X射線衍射儀測量粉體及壓敏陶瓷的物相；采用日本電子公司的JEM-100CX型透射電子顯微鏡和英國LEOS440型立體掃描電子顯微鏡觀察粉體的形貌；采用英國LEOS440型掃描電子顯微鏡觀察ZnO壓敏陶瓷體的微觀結(jié)構(gòu)；采用武漢嘉力電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的YBL．I氧化鋅避雷器直流摻數(shù)測試儀。

Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!結(jié)構(gòu)與性能

ZnO陶瓷的粒度和發(fā)育情況分析利用低溫固相化學(xué)法合成的粉體在最佳燒結(jié)溫度保溫2h制備的ZnO壓敏陶瓷的斷面掃描圖(SEM圖)從圖中可以分析ZnO陶瓷的粒度大小，而且可以分析陶瓷體的發(fā)育情況。ZnO陶瓷相組成分析利用低溫固相化學(xué)法合成的粉體在最佳燒結(jié)溫度保溫2h制備的ZnO壓敏陶瓷的XRD圖，可以分析ZnO陶瓷相組成。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!磁性能

不同的摻雜原子d軌道占據(jù)情況不同，這使得它們與基質(zhì)之間的交換機制可能截然不同，另外摻雜原子的濃度可以使某種磁趨勢增強。無序度對它也有影響。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!

研究意義

低溫固相化學(xué)法具有操作方便工藝簡單反應(yīng)過程不需要溶劑，粉體不易團聚等優(yōu)點，ZnO陶瓷具有光敏、氣敏、壓敏、熱電、壓電諸特性作為。陶瓷的上述特性與添加物質(zhì),添加量,制作工藝有明顯的依賴關(guān)系進一步對這種陶瓷開展摻雜改性研究，對發(fā)現(xiàn)新效應(yīng),開展新應(yīng)用有著十分重要的意義。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!實驗原料

Zn(NO3)2·6H2O（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；Cr(NO3)3·9H2O（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；Co(NO3)2·6H2O（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；聚乙烯醇（分析純，純度為99.99%）Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!Co摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備

按照下表Zn(NO3)2·6H2OCo(NO3)2·6H2O的物質(zhì)的量的百分含量稱量原料。Zn(NO3)2·6H2O(mol%)Co(NO3)2·6H2O(mol%)組98.01.0第二組98.21.8第三組98.51.5第三組99.01.0Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!Co摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備

將ω(PVA)=5％的聚乙烯醇（PVA）溶液，按占摻雜ZnO粉體質(zhì)量5％的比例加入到低溫固相化學(xué)法合成的摻雜ZnO粉體中，經(jīng)研磨30min，陳化12h后采用小型液壓機進行加壓成型，得到規(guī)格為11mm×2mm的素坯，于100℃烘干24h后備用。此素坯在一定溫度下燒結(jié)，并保溫2h，制得ZnO壓敏陶瓷。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!Cr摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備

在低溫(28℃)條件下，將稱量好的原料放入球磨罐，于電機轉(zhuǎn)速為1400r/min的條件下球磨反應(yīng)體系30min，得到固相反應(yīng)產(chǎn)物，固相反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌干燥得到摻雜ZnO前體粉體，將其在450℃熱分解2h得到摻雜ZnO粉體。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!

Mn摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備

按照不同Zn(NO3)2·6H2OCr(NO3)3·9H2O的物質(zhì)的量百分含量稱量原料。Zn(NO3)2．6H2O(mol%)Mn(NO3)．6H2O(mol%)組98.02.0第二組98.21.8第三組98.51.5第四組99.01.0Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!Mn摻雜ZnO壓敏陶瓷的制備將ω(PVA)=5％的聚乙烯醇（PVA）溶液，按占摻雜ZnO粉體質(zhì)量5％的比例加入到低溫固相化學(xué)法合成的摻雜ZnO粉體中，經(jīng)研磨30min，陳化12h后采用小型液壓機進行加壓成型，得到規(guī)格為11mm×2mm的素坯，于100℃烘干24h后備用。此素坯在一定溫度下燒結(jié)，并保溫2h，制得ZnO壓敏陶瓷。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!

結(jié)構(gòu)與性能

粉體的物相分析對照采用低溫固相化學(xué)法制備純的ZnO壓敏陶瓷粉體的XRD圖，分析分別摻雜三種上述雜質(zhì)的ZnO壓敏陶瓷粉體的XRD圖特征衍射峰是否與純的ZnO壓敏陶瓷粉體的XRD圖特征衍射峰一致，如果一致，說明上述三種雜質(zhì)固溶于ZnO壓敏陶瓷粉體中，如果不一致，說明雜質(zhì)加入過多。粉體的形貌和粒度分析利用低溫固相化學(xué)法制備的摻雜ZnO粉體的電鏡照片(SEM圖)，從圖中可以分析顆粒的形狀、粒度分布寬窄、粒徑大小、分散性好壞。Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能共22頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!

電性