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铋层状基压电陶瓷的制备工艺优化及电学性能调控

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铋层状基压电陶瓷的制备工艺优化及电学性能调控

作者：郅冲阳西安工业大学

学位级别：硕士

铋层状结构化合物是一类重要的铁电、压电材料,普遍表现出高的居里温度、低的介电损耗、优异的抗疲劳特性、以及良好的电学性能温度稳定性,因此广泛应用于铁电存储器以及高温压电领域。然而,由于铁电畴的反转受二维空间的限制及其较大... 详细信息

铋层状结构化合物是一类重要的铁电、压电材料,普遍表现出高的居里温度、低的介电损耗、优异的抗疲劳特性、以及良好的电学性能温度稳定性,因此广泛应用于铁电存储器以及高温压电领域。然而,由于铁电畴的反转受二维空间的限制及其较大的矫顽场的存在,铋层状基压电陶瓷的压电常数相对较低。本文通过制备工艺优化以及成分调控的方式研究了 KK0.5Bi4.5Ti4O15(KBT)、(K0.16Na0.84)0.5Bi4.5Ti4015(KNBT)和 K0.25Na0.25Bi2.5Nb2O9(KNBN)基压电陶瓷的粉体形貌、压电性能以及介电性能变化规律,通过缺陷调控的方式分别提高了 KBT、KNBT和KNBN基压电陶瓷的介电性能和压电性能。首先选择采用改进的溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了 KBT纳米粉体。通过调控金属离子、柠檬酸和乙二醇三者的摩尔比例以及煅烧温度两种方式,分别研究了柠檬酸量和煅烧温度对KBT陶瓷粉体形貌的影响规律。研究发现,低温条件下可通过改进的sol-gel法制备出离散度和结晶性都较好的K0.5Bi4.5Ti4O15纳米粉体;增大柠檬酸的添加量或提高煅烧温度,都会提高KBT粉体的结晶性以及各向异性;以金属元素:柠檬酸:乙二醇=1:6:30的摩尔比所制备的KBT粉体经700℃煅烧后的晶粒结晶性以及各向异性相对较好。为了改善sol-ge1法制备的KNBT陶瓷的致密性普遍较差的问题,本实验将球磨这一工序加入到改进的sol-gel法工艺流程中以优化KNBT陶瓷的体密度与电学性能。以1:6:30的摩尔比配置包含金属离子、柠檬酸和乙二醇三者的前驱体溶液,制备了(K0.16Na0.84)0.5Bi4.5T i4O15+0.5ωt%CeO2(KNBT-Ce0.5)陶瓷粉体,将其煅烧后再经过 12 h 的球磨,成功的减少了 KNBT-Ce0.5陶瓷内部大部分组织缺陷,有效地提高了陶瓷的体密度。在此基础上,研究了煅烧温度对KNBT-Ce0.5陶瓷的结构以及电学性能的影响,经650℃煅烧的KNBT-Ce0.5陶瓷的体电阻率相对较高,压电常数(d33)最大为27 pC/N,同时具备相对较好的机电性能。为了研究晶格畸变以及缺陷对陶瓷压电性能的影响,本文采用固相反应法成功制备了K0.25Na0.25Bi2.5Nb2O9+xωt%CeO2(KNBN-Ce)陶瓷,调控Ce浓度以补偿在升温过程中的离子挥发所造成的空位。研究发现,Ce的补偿引起了适度的晶格畸变,增强了晶格各向异性以及a-b面的自发极化,降低了氧空位浓度,提高了陶瓷的阻抗,进而增强了 KNBN陶瓷的压电性能。当补偿量x=0.02时,KNBN陶瓷的晶格常数c最小,陶瓷阻抗最大,压电常数(d33)为28 pC/N,居里温度(Tc)为580℃,且具备较好的机械性能。为了改善KBT陶瓷低频区的介电性能,本实验采用固相反应法制备了K0.5Bi4.5Ti4-x(Al0.5V0.5)xO15(KBT-AlV)陶瓷,以 Al3+和 V5+两种异价离子B位共掺 KBT 陶瓷的方式制造缺陷偶极子,调控KBT陶瓷的晶体结构,组织形貌,介电响应,以及电导等性能;K0.5Bi4.5Ti3.92(Al0.5V0.5)0.08O15陶瓷在低频(100 Hz)时介电常数最大为5.4×104。证实了KBT陶瓷的低频介电响应与晶界响应和电极响应的关系,随着Al和V掺杂量的增加,电极响应的贡献逐渐提高。为了进一步探索KBT陶瓷低频区巨介电性能的起源问题,本实验采用固相法制备了K0.5Bi4.5-xTi4-x(Cu0.5W0.5)2xO15(KBT-CuW)陶瓷,通过采用变价离子 Cu2+和高价离子 W6+对KBT陶瓷进行取代。在调控缺陷偶极子浓度的同时诱导晶粒异常长大,从而提高了 KBT陶瓷的低频介电性能。当掺杂量x=0.03时,KBT-CuW在100 Hz时的介电常数达到最大值3.6X 106;对于KBT陶瓷低频巨介电现象的起源以及影响因素进行了系统的研究与分析。

关键词：铋层状基压电陶瓷纳米粉体压电性能巨介电效应阻抗分析

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艺术学上

艺术学上

丛书名：广东国民大学丛书

1941年

作者：（日）高冲阳造原林焕平译

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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关于山石料厂废料在混凝土中的应用

商品混凝土 2019年第7期 59-59,42页

作者：刘冲阳孙志彬保定市永泰建设工程质量检测有限公司河北保定071000 河北建设集团股份有限公司混凝土分公司河北保定071000

本文使用山石料厂废料,完全和部分取代天然中砂,考查对混凝土工作性能和力学性能的影响。试验结果表明,用石厂废料部分取代中砂,可以得到工作性与强度满足要求的混凝土。

关键词：山石料厂废料混凝土工作性能力学性能

KBT CuW铁电陶瓷晶粒异常生长和巨介电性能研究

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西安工业大学学报 2023年第4期43卷 315-322页

作者：张凯新方频阳郅冲阳宋刚刚惠增哲西安工业大学陕西省光电功能材料与器件重点实验室/材料与化工学院西安710021

为了探究Cu/W掺杂对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)(KBT)铁电陶瓷显微组织和介电性能的影响,文中采用固相反应法制备了K_(0.5)Bi_(4.5-x)Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_(2 x)O_(15)(KBT-CuW_(x),x分别为0.00,0.01,0.02,0.03)陶瓷。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构,扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌,利用精密阻抗分析仪测试室温下不同频率(100 Hz~107 Hz)的介电常数ε′和介电损耗tanδ,并测试不同温度(303~453 K)下的阻抗谱,最后利用Arrhenius公式计算得到KBT-CuW陶瓷电导率和温度关系。研究结果表明:KBT-CuW陶瓷为正交相结构并且伴有异常长大的晶粒出现;随着Cu^(2+)和W^(6+)含量的增加,陶瓷中大晶粒尺寸逐渐减小,数量逐渐增加,其介电常数显著提高,x=0.03陶瓷在100 Hz下介电常数达到了106;KBT-CuW陶瓷的低频巨介电响应与异常长大晶粒引起的缺陷偶极子和界面响应有关。

关键词： KBT陶瓷巨介电常数 Cu/W掺杂异常生长晶粒

K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)纳米粉体的复合聚合法制备及表征

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西安工业大学学报 2018年第5期38卷 487-492页

作者：郅冲阳方频阳惠增哲龙伟李晓娟西安工业大学陕西省光电功能材料与器件重点实验室/材料与化工学院西安710021

为了探究烧结温度与柠檬酸添加量对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)(KBT)陶瓷结构及性能的影响,文中采用复合聚合法制备K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)(KBT)纳米粉体,对KBT纳米粉体进行了X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及会聚束电子衍射(... 详细信息

为了探究烧结温度与柠檬酸添加量对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)(KBT)陶瓷结构及性能的影响,文中采用复合聚合法制备K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)(KBT)纳米粉体,对KBT纳米粉体进行了X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及会聚束电子衍射(CBED)等测试,以观察分析其形貌和结构;采用热重及热同步分析仪(TGA)以微商热重法(DTG)对凝胶的组分和热稳定性进行了分析.结果表明:在500℃以下时可通过复合聚合法制备纯的KBT纳米粉体,温度超过600℃时则会检测出第二相(Bi_2O_3);增大柠檬酸的添加量或提高烧结温度,都会增大KBT粉体的晶粒尺寸及其各向异性.

关键词： K0.5Bi4.5Ti4O15 复合聚合法纳米粉体透射电子显微镜

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社会设计与农耕创新的新乡村实践

世界建筑 2015年第2期 24-29页

作者：郝琳张圣琳冲阳子任卫中陈育贞李孜 Oval Partnership事务所 INTEGER事务所乡村营建社

我们的土地不是从祖先的手上继承来的,是从子孙的手上借来的。——美国印第安原住民部落以农为本,根着土地的乡村是千万年人类文明的基底。人类文明演进,或者突变,到今天的全球资本共价结构时,我们最大的迷思是将土地,特别是乡村山林的... 详细信息

我们的土地不是从祖先的手上继承来的,是从子孙的手上借来的。——美国印第安原住民部落以农为本,根着土地的乡村是千万年人类文明的基底。人类文明演进,或者突变,到今天的全球资本共价结构时,我们最大的迷思是将土地,特别是乡村山林的土地当作我们这一代人理所当然的资源来挥霍。跨文化的老祖宗们不断地用他们地智慧告诉我们：山川、土地与乡村,需要从我们子孙的永续生态平衡思考经营,人类地球才有未来。

关键词：社会设计乡村建设美国印第安人类文明演进原住民这一代人春回综合发展空间发展城乡产业

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TiO_(2)/SnO_(2)electron transport double layers with ultrathin SnO_(2)for efficient planar perovskite solar cells

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Chinese Physics B 2022年第11期31卷 74-81页

作者： Can Li Hongyu Xu Chongyang Zhi Zhi Wan Zhen Li State Key Laboratory of Solidification Processing Center for Nano Energy MaterialsSchool of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072China

The electron transport layer(ETL)plays an important role on the performance and stability of perovskite solar cells(PSCs).Developing double ETL is a promising strategy to take the advantages of different ETL materials and avoid their ***,an ultrathin SnO_(2)layer of~5 nm deposited by atomic layer deposit(ALD)was used to construct a TiO_(2)/SnO_(2)double ETL,improving the power conversion efficiency(PCE)from 18.02%to 21.13%.The ultrathin SnO_(2)layer enhances the electrical conductivity of the double layer ETLs and improves band alignment at the ETL/perovskite interface,promoting charge extraction and *** ultrathin SnO_(2)layer also passivates the ETL/perovskite interface,suppressing nonradiative *** double ETL achieves outstanding stability compared with PSCs with TiO_(2)only *** PSCs with double ETL retains 85%of its initial PCE after 900 hours *** work demonstrates the prospects of using ultrathin metal oxide to construct double ETL for high-performance PSCs.

关键词： atomic layer deposit TiO_(2) SnO_(2) electron transport layer stability

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东方智慧开花的时代-日本木之花家族

世界建筑 2015年第2期 25-25页

作者：冲阳子木之花家族

地球上所有的生命,在同一个太阳、同一个大地、同一片水、同一个空气、同一个风之下生存着。为了将这个精神传递给所有国家,以富士山作为天线,于1994年,20名成员创立了木之花农园。社区的建设进程实际上并没有那么简单。现代社会的人们... 详细信息

地球上所有的生命,在同一个太阳、同一个大地、同一片水、同一个空气、同一个风之下生存着。为了将这个精神传递给所有国家,以富士山作为天线,于1994年,20名成员创立了木之花农园。社区的建设进程实际上并没有那么简单。现代社会的人们只考虑自己的意愿,只想满足自己的欲望井把它当作幸福。但是在真正的意义上,个人的幸福应该是要与家庭的幸福、国家的幸福、人类和地球的幸福一致的。现在,我们建立了一个高度共享的社区,

关键词：循环法人类天然生命地球行星养蜂蜜蜂饲养