一种提高多晶陶瓷电输运性能的方法与流程

文档序号:15799918发布日期:2018-11-02 21:21阅读:159来源:国知局

本发明涉及一种提高多晶陶瓷电输运性能的方法,尤其涉及一种提高la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷电输运性能的方法,属于电子陶瓷技术领域。

背景技术

钙钛矿结构锰氧化物r1-xaxmno3具有超巨磁阻效应(cmr)和其他优异的物理性能,在电阻式传感器、自旋电子设备、磁记录和辐射热测定器等敏感器件上有重要的应用价值。la1-xcaxmno3和la1-xsrxmno3作为r1-xaxmno3体系中的重要成员,分别具有高tcr(电阻温度系数)低tp(金属-绝缘转变温度)和高tp低tcr的特点,从而使得其在敏感器件上的应用更加经济有利。

但目前的工艺技术存在以下缺点:(1)la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷的调控温度范围相对低,无法接近于可大规模应用的室温范围,且tcr和tp的调控效果一般;(2)为使得la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷的调控效果稳定和提高调控范围,需要大量掺杂性价比低的元素,一来不利于过渡至中试生产甚至是后续的量产,无法商用普及,二来会因为掺杂量大使得陶瓷内物相结构变化或不稳定,使得陶瓷寿命降低甚至无法保障产品质量。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供一种提高la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷电输运性能的方法,具体包括以下步骤:

1、la1-xcaxsrymno3基体粉末合成:

1.1按x和y值计算并称取la(no3)3、ca(no3)2、sr(no3)2、mn(no3)2和柠檬酸,依次倒入去离子水中并配合同步搅拌得到过程物ⅰ,过程物ⅰ为液态,其中柠檬酸作为胶体制备反应过程中的螯合剂,柠檬酸与mn(no3)2的摩尔比为3~6:1;

1.2向步骤1.1所得过程物ⅰ滴入乙二醇得到过程物ⅱ,过程物ⅱ为液态,其中乙二醇作为胶体制备反应过程中的分散剂,可使得液态过程物ⅰ中的原料混合均匀,不产生凝絮沉淀,从而得到混合均匀的过程物ⅱ,乙二醇与过程物ⅰ的体积比为3~6%;

1.3对步骤1.2所得过程物ⅱ进行高温蒸发处理,得到呈非流动凝胶态的过程物ⅲ,过程物ⅲ的流动状态作为反应停止判据,该步骤作用是去除宏观水分;

1.4对步骤1.3所得过程物ⅲ进行高温烘干处理,得到干凝胶态的过程物ⅳ,烘干处理温度为120~170℃,烘干处理时间为6~24h,该步骤作用是去除结晶水分;

1.5对步骤1.4中所得过程物ⅳ进行充分球磨粉碎,得到过程物ⅴ,过程物ⅴ为粉末状,过程物ⅴ的粒径尺寸范围为0.1~1mm,若粒径尺寸大于该范围会因为接触不充分影响后续的保护性烧结;

1.6对步骤1.5中所得过程物ⅴ作保护性烧结处理,得到la1-xcaxsrymno3基体粉末,其中保护性烧结处理可保证过程物v不被氧化,表面氧化层少,以免后续作业中石墨烯因氧化层阻隔无法掺入;

2、合成相材料制备:

2.1称取多层石墨烯倒入步骤1.6所得的la1-xcaxsrymno3基体粉末,对其进行球磨搅拌得到过程物ⅵ,过程物ⅵ为粉末状,球磨搅拌转速为200~400r/min,球磨搅拌时长为5~10h;

2.2用薄膜和密封橡胶依次对步骤2.1所得过程物ⅵ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅶ,过程物ⅶ为粉末状,挤压操作压强为150~200mpa,挤压操作时长为2~4h,该步骤是为了使石墨烯与基体粉末在大压力下产生挤压渗透,紧密粘连在一起,同时使得表面氧化层无法生成或没面积生成;

2.3对步骤2.2中所得过程物ⅶ进行压片操作,得到过程物ⅷ,过程物ⅷ为块材,压片操作压强为15~25mpa,压片操作时长为15~30min;

2.4对步骤2.3中所得过程物ⅷ进行合成性烧结处理,得到合成相材料,合成相材料为块材,该步骤是使得石墨烯与基体粉末在无氧环境中相互高温渗透掺杂,生成所需陶瓷物相;

3、多晶陶瓷制备:

3.1将步骤2.4所得合成相材料捣碎,而后采用球磨粉碎作业将其粉碎成粉末状的过程物ⅸ,球磨粉碎作业时长为10~20h,过程物ⅸ的粒径尺寸范围为100~500nm;

3.2对步骤3.1所得过程物ⅸ进行富氧烧结得到过程物ⅹ,过程物ⅹ为粉末状,烧结氧压为0.02~0.05mpa,烧结时长为6~10h;通过富氧烧结让粉末状的过程物x充分氧化,使得后续产物的氧含量达标到目标多晶陶瓷,同时能够起到择优生长的作用;

3.3对步骤3.2所得过程物ⅹ进行压片操作,得到过程物ⅺ,过程物ⅺ为块材,压片操作压强为15~25mpa,压片操作时长为15~30min;

3.4用薄膜和密封橡胶依次对步骤3.3所得过程物ⅺ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅻ,过程物ⅻ为块材,挤压操作压强为200~250mpa,挤压操作时长为1~2h,其中冷等静压处理保证过程物ⅻ块材得到全方位挤压,使得过程物ⅻ块材更加致密,减少过程物ⅻ块材的缺陷;

3.5对步骤3.4所得过程物ⅻ进行富氧烧结得到多晶陶瓷,多晶陶瓷为块材,烧结氧压为0.04~0.08mpa,烧结时长为8~14h;通过富氧烧结让紧密压实的过程物ⅻ充分氧化,强化择优生长的作用和进一步确保氧含量;

优选地,la1-xcaxsrymno3中的x为0.05~0.8,y为0.01~0.15。

优选地,步骤1.6中所述保护性烧结处理为真空烧结处理,真空度≤10pa,烧结温度为500~600℃,烧结时长为8~10h,在200℃、400℃的烧结温度节点处分别保温0.5~1h。

优选地,步骤2.1中la1-xcaxsrymno3基体粉末与多层石墨烯质量比为1:0.0001~1:0.1,若石墨烯掺杂量超出该范围上限,会导致石墨烯自团聚现象加重,掺杂效果变差,而超出该范围下限则无明显的性能优化效果。

优选地,步骤2.1中所述多层石墨烯厚度≤10nm,若超过该厚度范围,容易造成石墨烯多层堆叠覆盖于基体粉末上,会导致后续产物成分不均。

优选地,步骤2.4中所述合成性烧结处理为气氛增压烧结,气氛为n2,气氛压强为1.5~2mpa,烧结温度为600~1000℃,烧结时长为0.5~5h。

优选地,步骤3.2中所述富氧烧结的烧结温度为1000~1100℃,因为粉末所需烧结温度可低于块材烧结温度,且烧结温度过高容易造成自团聚。

优选地,步骤3.5中所述富氧烧结的烧结温度为1250~1450℃。

本发明的有益效果:

本发明将石墨烯掺入la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷,使其调控温度范围提高至可大规模应用的室温范围,且tcr和tp的调控效果得以改善;将la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷调控至效果稳定和可大规模应用的室温范围,仅需要掺杂少量石墨烯,一来有利于过渡至中试生产甚至是后续的量产,成本低廉,有益于普及商用,二来因为掺杂量少不会使得陶瓷内物相结构变化或不稳定,从而提高陶瓷寿命,保障产品质量,更好的满足用户的需求。

附图说明

图1为实施例1中多晶陶瓷块材的ρ-t测试曲线;

图2为实施例2中多晶陶瓷块材的ρ-t测试曲线;

图3为实施例3中多晶陶瓷块材的ρ-t测试曲线;

图4为实施例4中多晶陶瓷块材的ρ-t测试曲线;

图5为对比例中多晶陶瓷块材的ρ-t测试曲线;

图6为实施例1中多晶陶瓷块材的电学性能测试图;

图7为实施例2中多晶陶瓷块材的电学性能测试图;

图8为实施例3中多晶陶瓷块材的电学性能测试图;

图9为实施例4中多晶陶瓷块材的电学性能测试图;

图10为对比例中多晶陶瓷块材的电学性能测试图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1

一种提高la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷电输运性能的方法,包括以下步骤:

1、la0.95ca0.05sr0.01mno3基体粉末合成:

1.1称取0.95molla(no3)3、0.05molca(no3)2、0.01molsr(no3)2、1molmn(no3)2和3mol柠檬酸,依次倒入去离子水中并配合同步搅拌得到过程物ⅰ;

1.2向步骤1.1所得过程物ⅰ滴入6ml乙二醇(乙二醇与过程物ⅰ的体积比为3%)得到过程物ⅱ;

1.3对步骤1.2所得过程物ⅱ进行高温蒸发处理,得到呈非流动凝胶态的过程物ⅲ;

1.4对步骤1.3所得过程物ⅲ进行高温烘干处理,得到干凝胶态的过程物ⅳ,烘干处理温度为120℃,烘干处理时间为6h;

1.5对步骤1.4所得过程物ⅳ进行充分球磨粉碎,得到过程物ⅴ,粒径为0.1mm;

1.6对步骤1.5所得过程物ⅴ作保护性烧结处理,得到la0.95ca0.05sr0.01mno3基体粉末;所述保护性烧结处理为真空烧结处理,真空度≤10pa,烧结温度为500℃,烧结时长为8h,在200℃、400℃的烧结温度节点处分别保温0.5h;

2、合成相材料制备:

2.1称取多层石墨烯(0.5nm)倒入步骤1.6所得的la0.95ca0.05sr0.01mno3基体粉末,la0.95ca0.05sr0.01mno3基体粉末与多层石墨烯质量比为1:0.0001,对其进行球磨搅拌得到过程物ⅵ,球磨搅拌转速为200r/min,球磨搅拌时长为5h;

2.2用薄膜和密封橡胶依次对步骤2.1所得过程物ⅵ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅶ,过程物ⅶ为粉末状,挤压操作压强为150mpa,挤压操作时长为2h;

2.3对步骤2.2所得过程物ⅶ进行压片操作,得到过程物ⅷ,过程物ⅷ为块材,压片操作压强为15mpa,压片操作时长为15min;

2.4对步骤2.3所得过程物ⅷ进行合成性烧结处理,得到合成相材料,合成相材料为块材,所述合成性烧结处理为气氛增压烧结,气氛为n2,气氛压强为1.5mpa,烧结温度为600℃,烧结时长为0.5h;

3、多晶陶瓷制备:

3.1将步骤2.4所得合成相材料捣碎,而后采用球磨粉碎作业将其粉碎成粉末状的过程物ⅸ,球磨粉碎作业时长为10h,过程物ⅸ的粒径尺寸为100nm;

3.2对步骤3.1所得过程物ⅸ进行富氧烧结得到过程物ⅹ,烧结氧压为0.02mpa,烧结时长为6h,烧结温度为1000℃;

3.3对步骤3.2所得过程物ⅹ进行压片操作,得到过程物ⅺ,过程物ⅺ为块材,压片操作压强为15mpa,压片操作时长为15min;

3.4用薄膜和密封橡胶依次对步骤3.3所得过程物ⅺ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅻ,挤压操作压强为200mpa,挤压操作时长为1h;

3.5对步骤3.4所得过程物ⅻ进行富氧烧结得到多晶陶瓷,多晶陶瓷为块材,烧结氧压为0.04mpa,烧结时长为8h,烧结温度为1250℃;

4、采用四探针测试法进行电输运性能测试。

实施例2

一种提高la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷电输运性能的方法,包括以下步骤:

1、la0.85ca0.15sr0.03mno3基体粉末合成:

1.1称取0.85molla(no3)3、0.15molca(no3)2、0.03molsr(no3)2、1molmn(no3)2和4mol柠檬酸,依次倒入去离子水中并配合同步搅拌得到过程物ⅰ;

1.2向步骤1.1所得过程物ⅰ滴入8ml乙二醇(乙二醇与过程物ⅰ的体积比为4%)得到过程物ⅱ;

1.3对步骤1.2所得过程物ⅱ进行高温蒸发处理,得到呈非流动凝胶态的过程物ⅲ,过程物ⅲ的流动状态作为反应停止判据;

1.4对步骤1.3所得过程物ⅲ进行高温烘干处理,得到干凝胶态的过程物ⅳ,烘干处理温度为140℃,烘干处理时间为12h;

1.5对步骤1.4所得过程物ⅳ进行充分球磨粉碎,得到过程物ⅴ,粒径为0.2mm;

1.6对步骤1.5所得过程物ⅴ作保护性烧结处理,得到la0.85ca0.15sr0.03mno3基体粉末;所述保护性烧结处理为真空烧结处理,真空度≤10pa,烧结温度为550℃,烧结时长为9h,在200℃、400℃的烧结温度节点处分别保温0.8h;

2、合成相材料制备:

2.1称取多层石墨烯(1nm)倒入步骤1.6所得的la0.85ca0.15sr0.03mno3基体粉末,la0.85ca0.15sr0.03mno3基体粉末与多层石墨烯质量比为1:0.001,对其进行球磨搅拌得到过程物ⅵ,过球磨搅拌转速为300r/min,球磨搅拌时长为8h;

2.2用薄膜和密封橡胶依次对步骤2.1所得过程物ⅵ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅶ,过程物ⅶ为粉末状,挤压操作压强为160mpa,挤压操作时长为3h;

2.3对步骤2.2所得过程物ⅶ进行压片操作,得到过程物ⅷ,过程物ⅷ为块材,压片操作压强为16mpa,压片操作时长为20min;

2.4对步骤2.3所得过程物ⅷ进行合成性烧结处理,得到合成相材料,合成相材料为块材,所述合成性烧结处理为气氛增压烧结,气氛为n2,气氛压强为1.6mpa,烧结温度为800℃,烧结时长为2h;

3、多晶陶瓷制备:

3.1将步骤2.4所得合成相材料捣碎,而后采用球磨粉碎作业将其粉碎成粉末状的过程物ⅸ,球磨粉碎作业时长为15h,过程物ⅸ的粒径尺寸为200nm;

3.2对步骤3.1所得过程物ⅸ进行富氧烧结得到过程物ⅹ,烧结氧压为0.03mpa,烧结时长为8h,烧结温度为1050℃;

3.3对步骤3.2所得过程物ⅹ进行压片操作,得到过程物ⅺ,过程物ⅺ为块材,压片操作压强为16mpa,压片操作时长为20min;

3.4用薄膜和密封橡胶依次对步骤3.3所得过程物ⅺ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅻ,挤压操作压强为220mpa,挤压操作时长为1.5h;

3.5对步骤3.4中所得过程物ⅻ进行富氧烧结得到多晶陶瓷,多晶陶瓷为块材,烧结氧压为0.05mpa,烧结时长为10h,所述富氧烧结的烧结温度为1300℃;

4、采用四探针测试法进行电输运性能测试。

实施例3

一种提高la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷电输运性能的方法,包括以下步骤:

1、la0.685ca0.315sr0.06mno3基体粉末合成:

1.1称取0.685molla(no3)3、0.315molca(no3)2、0.06molsr(no3)2、1molmn(no3)2和5mol柠檬酸,依次倒入去离子水中并配合同步搅拌得到过程物ⅰ;

1.2向步骤1.1所得过程物ⅰ滴入10ml乙二醇(乙二醇与过程物ⅰ的体积比为5%)得到过程物ⅱ;

1.3对步骤1.2所得过程物ⅱ进行高温蒸发处理,得到呈非流动凝胶态的过程物ⅲ,过程物ⅲ的流动状态作为反应停止判据;

1.4对步骤1.3所得过程物ⅲ进行高温烘干处理,得到干凝胶态的过程物ⅳ,烘干处理温度为150℃,烘干处理时间为18h;

1.5对步骤1.4所得过程物ⅳ进行充分球磨粉碎,得到过程物ⅴ,粒径为0.3mm;

1.6对步骤1.5所得过程物ⅴ作保护性烧结处理,得到la0.685ca0.315sr0.06mno3基体粉末;所述保护性烧结处理为真空烧结处理,真空度≤10pa,烧结温度为550℃,烧结时长为9h,在200℃、400℃的烧结温度节点处分别保温0.8h;

2、合成相材料制备:

2.1称取多层石墨烯(5nm)倒入步骤1.6所得的la0.685ca0.315sr0.06mno3基体粉末,la0.685ca0.315sr0.06mno3基体粉末与多层石墨烯质量比为1:0.01,对其进行球磨搅拌得到过程物ⅵ,球磨搅拌转速为350r/min,球磨搅拌时长为9h;

2.2用薄膜和密封橡胶依次对步骤2.1所得过程物ⅵ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅶ,过程物ⅶ为粉末状,挤压操作压强为180mpa,挤压操作时长为3.5h;

2.3对步骤2.2所得过程物ⅶ进行压片操作,得到过程物ⅷ,过程物ⅷ为块材,压片操作压强为20mpa,压片操作时长为25min;

2.4对步骤2.3所得过程物ⅷ进行合成性烧结处理,得到合成相材料,合成相材料为块材,所述合成性烧结处理为气氛增压烧结,气氛为n2,气氛压强为1.8mpa,烧结温度为900℃,烧结时长为4h;

3、多晶陶瓷制备:

3.1将步骤2.4所得合成相材料捣碎,而后采用球磨粉碎作业将其粉碎成粉末状的过程物ⅸ,球磨粉碎作业时长为18h,过程物ⅸ的粒径尺寸为300nm;

3.2对步骤3.1所得过程物ⅸ进行富氧烧结得到过程物ⅹ,烧结氧压为0.04mpa,烧结时长为9h,烧结温度为1050℃;

3.3对步骤3.2所得过程物ⅹ进行压片操作,得到过程物ⅺ,过程物ⅺ为块材,压片操作压强为20mpa,压片操作时长为25min;

3.4用薄膜和密封橡胶依次对步骤3.3所得过程物ⅺ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅻ,挤压操作压强为240mpa,挤压操作时长为1.8h;

3.5对步骤3.4所得过程物ⅻ进行富氧烧结得到多晶陶瓷,多晶陶瓷为块材,烧结氧压为0.06mpa,烧结时长为12h,所述富氧烧结的烧结温度为1400℃;

4、采用四探针测试法进行电输运性能测试。

实施例4

一种提高la1-xcaxsrymno3基多晶陶瓷电输运性能的方法,包括以下步骤:

1、la0.2ca0.8sr0.15mno3基体粉末合成:

1.1称取0.2molla(no3)3、0.8molca(no3)2、0.15molsr(no3)2、1molmn(no3)2和6mol柠檬酸,依次倒入去离子水中并配合同步搅拌得到过程物ⅰ;

1.2向步骤1.1所得过程物ⅰ滴入12ml乙二醇(乙二醇与过程物ⅰ的体积比为6%)得到过程物ⅱ;

1.3对步骤1.2所得过程物ⅱ进行高温蒸发处理,得到呈非流动凝胶态的过程物ⅲ,过程物ⅲ的流动状态作为反应停止判据;

1.4对步骤1.3所得过程物ⅲ进行高温烘干处理,得到干凝胶态的过程物ⅳ,烘干处理温度为170℃,烘干处理时间为24h;

1.5对步骤1.4所得过程物ⅳ进行充分球磨粉碎,得到过程物ⅴ,粒径为1mm;

1.6对步骤1.5所得过程物ⅴ作保护性烧结处理,得到la0.2ca0.8sr0.15mno3基体粉末;所述保护性烧结处理为真空烧结处理,真空度≤10pa,烧结温度为600℃,烧结时长为10h,在200℃、400℃的烧结温度节点处分别保温1h;

2、合成相材料制备:

2.1称取多层石墨烯(10nm)倒入步骤1.6所得的la0.2ca0.8sr0.15mno3基体粉末,la0.2ca0.8sr0.15mno3基体粉末与多层石墨烯质量比为1:0.1,对其进行球磨搅拌得到过程物ⅵ,球磨搅拌转速为400r/min,球磨搅拌时长为10h;

2.2用薄膜和密封橡胶依次对步骤2.1所得过程物ⅵ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅶ,过程物ⅶ为粉末状,挤压操作压强为200mpa,挤压操作时长为4h;

2.3对步骤2.2所得过程物ⅶ进行压片操作,得到过程物ⅷ,过程物ⅷ为块材,压片操作压强为25mpa,压片操作时长为30min;

2.4对步骤2.3所得过程物ⅷ进行合成性烧结处理,得到合成相材料,合成相材料为块材,所述合成性烧结处理为气氛增压烧结,气氛为n2,气氛压强为2mpa,烧结温度为1000℃,烧结时长为5h;

3、多晶陶瓷制备:

3.1将步骤2.4所得合成相材料捣碎,而后采用球磨粉碎作业将其粉碎成粉末状的过程物ⅸ,球磨粉碎作业时长为20h,过程物ⅸ的粒径尺寸为500nm;

3.2对步骤3.1所得过程物ⅸ进行富氧烧结得到过程物ⅹ,烧结氧压为0.05mpa,烧结时长为10h,烧结温度为1100℃;

3.3对步骤3.2所得过程物ⅹ进行压片操作,得到过程物ⅺ,过程物ⅺ为块材,压片操作压强为25mpa,压片操作时长为30min;

3.4用薄膜和密封橡胶依次对步骤3.3所得过程物ⅺ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅻ,挤压操作压强为250mpa,挤压操作时长为2h;

3.5对步骤3.4所得过程物ⅻ进行富氧烧结得到多晶陶瓷,多晶陶瓷为块材,烧结氧压为0.08mpa,烧结时长为14h,所述富氧烧结的烧结温度为1450℃;

4、采用四探针测试法进行电输运性能测试。

对比例

1、la0.685ca0.315sr0.06mno3基体粉末合成:

1.1称取0.685molla(no3)3、0.315molca(no3)2、0.06molsr(no3)2、1molmn(no3)2和5mol柠檬酸,依次倒入离子水中并配合同步搅拌得到过程物ⅰ;

1.2向步骤1.1所得过程物ⅰ滴入10ml乙二醇(乙二醇与过程物ⅰ的体积比为5%)得到过程物ⅱ;

1.3对步骤1.2所得过程物ⅱ进行高温蒸发处理,得到呈非流动凝胶态的过程物ⅲ;

1.4对步骤1.3所得过程物ⅲ进行高温烘干处理,得到干凝胶态的过程物ⅳ,烘干处理温度为150℃,烘干处理时间为18h;

1.5对步骤1.4所得过程物ⅳ进行充分球磨粉碎,得到过程物ⅴ,粒径为0.1mm;

1.6对步骤1.5所得过程物ⅴ作保护性烧结处理,得到la0.685ca0.315sr0.06mno3基体粉末;所述保护性烧结处理为真空烧结处理,真空度≤10pa,烧结温度为550℃,烧结时长为9h,在200℃、400℃的烧结温度节点处分别保温0.8h;

2、多晶陶瓷制备:

2.1对步骤1.6所得的la0.685ca0.315sr0.06mno3进行富氧烧结得到过程物ⅵ,烧结氧压为0.04mpa,烧结时长为9h,烧结温度为1050℃;

2.2对步骤2.1所得过程物ⅵ进行压片操作,得到过程物ⅶ,过程物ⅶ为块材,压片操作压强为20mpa,压片操作时长为25min;

2.3用薄膜和密封橡胶依次对步骤2.2中所得过程物ⅶ进行封装,而后将其放入冷等静压机中作挤压操作得到过程物ⅷ,挤压操作压强为240mpa,挤压操作时长为1.8h;

2.4对步骤2.3所得过程物ⅷ进行富氧烧结得到多晶陶瓷,多晶陶瓷为块材,烧结氧压为0.06mpa,烧结时长为12h,烧结温度为1400℃;

3、采用四探针测试法进行电输运性能测试。

图1-4为实施例1-4制得的多晶陶瓷块材的ρ-t曲线,图5为对比例制得的多晶陶瓷块材的ρ-t曲线。由图可以看出随着掺入石墨烯量的增加,多晶陶瓷块材的电阻率显著降低,金属-绝缘体转变温度(tp)保持不变,即多晶陶瓷的物相没有发生改变。当掺入石墨烯的量增加到某一限度以后,样品的电阻率反而升高。这可能是由于石墨烯在晶界之间形成了一条新的导电通道,从而降低了样品的电阻率,而当石墨烯的掺入量达到某一限度以后,石墨烯之间成团絮状,不能跟基体粉末混合均匀,增加了晶界阻碍,从而使电阻率升高。

图6-9为实施例1-4制得的多晶陶瓷块材的tcr曲线,图10为对比例制得的多晶陶瓷块材的tcr曲线。由图可以看出随着石墨烯掺杂量的增加,tk(tcr曲线峰值温度)及tcr值提升到一定程度(以图8为例,tk为300.96k左右,tcr为31.57%k-1左右)后开始降低。当la1-xcaxsrymno3基体粉末与石墨烯质量比为1:0.01时样品的tcr最大,说明适度添加石墨烯有助于改善样品的tcr,这种改善可以归因于石墨烯对样品颗粒之间连通性的改善,但当石墨烯的量继续增加时会增大样品内部的形貌缺陷,对tcr值具有反作用。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1