收藏本站
《西南交通大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

前驱体纳米化后氧化钨陶瓷中高温温区的电学性能研究

董亮  
【摘要】:WO3是一种重要的高技术原材料,在低压压敏变阻器、电致变色、有毒气体探测和光降解催化等方面具有巨大的应用潜力。W03的分子式比较简单,但是由于其复杂的结构和组分变化,物理性质尤其是电学性质比较复杂,深入系统研究钨基氧化物的物理性质,对深层次开发我国的特色资源,具有重要的意义。前期的研究发现,前驱体微米化的钨基陶瓷在室温下相共存现象严重,这导致陶瓷的电学行为不稳定,初步实验研究发现前驱体纳米化后烧结的陶瓷在室温下是单相结构。因此本文以纳米W03粉作为前驱体,对钨基功能陶瓷的电学性质进行研究,结合国家自然科学基金的内容,尤其对中高温温区内的电学行为进行了系统研究,本文的研究内容可以丰富我们对钨基功能陶瓷电输运过程的认识。 本文采用沉淀法和溶胶-凝胶法两种方法分别制备了纳米化WO3粉末,并以此为前驱体制备了不同条件的钨基陶瓷,两种制备方法制备的前驱体粉末在相同的条件下制备的陶瓷有很大的差别,文中给出了在1000℃C烧结1小时的实验结果,室温下电阻率分别为分别为1.05×104Ω.cm和51Ω-·cm,相差2000倍,XRD分析表明陶瓷中WO3的主晶相有很大差别。根据实验中所用前驱体的不同,本文的主要工作分为两大部分: 第3章中,首先用沉淀法制备了纳米WO3粉,以此为前驱体研究了热处理温度和热处理时间以及Ce掺杂对其电学行为的影响。对陶瓷XRD的分析表明,1000℃烧结的陶瓷,室温下主晶相是单斜相;对热处理温度的研究表明700℃-900℃是一个重要的烧结区间,在此区间样品的晶粒迅速长大;文章给出了简单的前驱体纳米化后钨基陶瓷烧结过程中晶粒长大的动力学模型,计算了晶粒长大的激活能,前驱体纳米化后纯的WO3陶瓷晶粒长大的激活能为43.94kJ/mol,Ce掺杂样品的激活能为103.3kJ/mol,表明掺杂对晶界的迁移有阻碍作用,晶粒长大的激活能变为原来的2倍多;同一温度下不同烧结时间的研究发现,烧结时间在8小时以内,热处理温度为600℃和1000℃的条件下,烧结时间对纯WO3陶瓷晶粒的形状和大小影响不大,1000℃下烧结时间对晶界具有一定的贡献,低温下烧结时间对样品电学行为影响不大;600℃烧结的样品,室温下伏安特性为线性,随着测试温度的升高,在100℃时开始出现非线性,论文中用氧吸附和氧空位的理论对此进行了解释。 第4章中,采用课题组成员郭娜发明的溶胶-凝胶法制备了纳米WO3粉,以此为前驱体研究了1000℃烧结的纯WO3陶瓷以及纳米Nd2O3和Dy2O3掺杂的钨基陶瓷的电学行为。对1000℃烧结的纯的WO3陶瓷进行XRD分析,表明室温下陶瓷的主晶相为WO3的三斜相,此时样品的电导率与WO3微晶本身的电导率相近;前驱体纳米化后Nd2O3和Dy2O3的掺杂表明,小比例掺杂下,样品的电学行为主要反映WO3的性质,大比例掺杂的情况下,在晶界处产生了新的物相,此时样品低电场线性区的电学行为主要反映晶界的电学特性,大比例掺杂样品的非线性电学行为归结为晶界处的肖特基势垒,此时由于新的物相处于晶界处,样品的氧吸附很难形成。 第5章中,对钨基氧化物陶瓷的电学行为进行了一些简单的分析。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐桂英,葛昌纯;热电材料的研究和发展方向[J];材料导报;2000年11期
2 刘华军,李来风;半导体热电制冷材料的研究进展[J];低温工程;2004年01期
3 张建中;任保国;王泽深;;空间应用放射性同位素温差发电器的发展趋势[J];电源技术;2006年07期
4 刘宏,王继扬;半导体热电材料研究进展[J];功能材料;2000年02期
5 花中秋;王海庆;赵洪旺;董亮;王豫;;三氧化钨陶瓷非线性伏安特性研究[J];功能材料;2010年08期
6 李盛涛,刘辅宜;电子陶瓷电性能与微观结构参数的关系探讨[J];功能材料;1997年06期
7 王克龙,曹全喜,周晓华,徐毓龙;双功能陶瓷和元件[J];功能材料;1998年03期
8 王旭升,张良莹,姚熹,岛之江宪刚,酒井刚,三浦则雄,山添升;溶胶-凝胶法制备WO_3-SiO_2材料的氨敏特性研究[J];功能材料;1998年03期
9 沈强,涂溶,张联盟;热电材料的研究进展[J];硅酸盐通报;1998年04期
10 魏公;能使计算机速度快一倍的新热电材料[J];广西节能;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 康雪雅;多元纳米ZnO粉体制备电压敏感陶瓷和它的蜕变机理及稳定性[D];四川大学;2000年
2 严群;稀土氧化物及纳米氧化锌掺杂压敏材料的制备及机理研究[D];四川大学;2003年
3 苏文斌;TiO_2压敏电阻晶界电学性质的研究[D];山东大学;2005年
4 李建华;前驱体法制备PZT/ZrO_2纳米复相陶瓷性能研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 羊新胜;稀土元素掺杂WO_3基功能陶瓷的电学行为及相关问题研究[D];华中科技大学;2004年
2 郭娜;纳米粉为前驱体的氧化钨陶瓷制备工艺及电学性质研究[D];西南交通大学;2008年
3 赵洪旺;钨基氧化物电学特性的变温测量与相关分析[D];西南交通大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁辉;晶体结构特征对其能谱结构的影响[J];安徽教育学院学报;2003年03期
2 贝承训;王达;;La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.98-x)Fe_xCo_(0.02)O_3微波吸收特性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年05期
3 尤凤翔,龚善初;用数值逼进法研究电场中量子势阱表面本征态效应[J];安徽职业技术学院学报;2004年02期
4 卞小强;林义兵;;球体热变形参数确定材料热膨胀系数的研究[J];安徽职业技术学院学报;2011年04期
5 于秦生;能带论的基本思想及其具有普遍意义的结果[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1996年01期
6 王世驹,金志浩;工程陶瓷与金属材料的粘结[J];兵器材料科学与工程;1991年03期
7 彭英才;;多孔硅光致发光研究的最新进展[J];半导体光电;1993年03期
8 王跃,李全保,韩庆林,宋炳文,介万奇,周尧和;固态再结晶法生长碲镉汞晶体的相变过程[J];半导体光电;2000年01期
9 邓云龙,范广涵,廖常俊,刘颂豪,文尚胜,刘鹏,王浩,曹明德,刘鲁;涡轮LP-MOCVD研制高亮度红光发光二极管[J];半导体光电;2001年06期
10 邱家威,黄启俊,吴凡,熊力嘉,常胜,戴峰,何民才;内调制光电探测器特性的模拟与实验分析[J];半导体光电;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡德坡;陈杨华;;半导体制冷热端的分析及其发展[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 邵慧丽;;MOA泄漏电流影响因素分析[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
3 徐亚东;徐桂英;葛昌纯;;SiGe系热电材料的研究动态[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
4 吴勇;庄奕琪;杜磊;魏文彦;;薄膜电阻器件的低频噪声测试方法研究[A];第十四届全国混合集成电路学术会议论文集[C];2005年
5 刘景和;周勇;;金兹堡—朗道(GL)理论在高Tc超导薄膜制备中的应用[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
6 王天国;邵刚勤;段兴龙;史晓亮;;Sr掺杂对WO_3-CeO_2低压压敏陶瓷电性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
7 刘维良;唐春宝;胡元云;李月明;;低温烧结BaO-Sm_2O_3-TiO_2系微波介质陶瓷材料的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
8 李珍;艾常涛;陈文;李飞;杨密纯;;Li、Mg双组分掺杂ZnO薄膜的结构与性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
9 宋桥台;杨苹;王锦标;鲁雄;黄楠;;钽掺杂金红石TiO_2电子结构的第一性原理研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
10 封常青;刘树彬;王进红;安琪;;BESⅢ飞行时间电子学电荷测量电路的温度补偿[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(1)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏洪源;原子分子在δ-Pu上的吸附、离解与扩散过程研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 郭文敏;聚乙烯/无机填料复合材料非线性电导特性及机理研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 李瑞雪;新型磁性纳米功能材料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2010年
4 于晓慧;金属掺杂TiO_2和ZnO的第一性原理研究[D];江苏大学;2010年
5 齐新元;非线性光子学晶格中的光传播性质研究[D];南开大学;2010年
6 姚宗健;横向振动在周期复合结构板中传播问题的研究[D];北京交通大学;2010年
7 谭红琳;金属离子掺杂的ZnO第一性原理计算及透明导电薄膜制备研究[D];昆明理工大学;2009年
8 熊飞;钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压效应及光探测器应用[D];昆明理工大学;2008年
9 陈敬超;反应合成银氧化锡复合材料的合成机制与性能研究[D];昆明理工大学;2009年
10 周晓龙;反应合成AgCuO复合材料的组织均匀化及界面结构研究[D];昆明理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李冲;超导材料性质和半导体表面重构及表面合金性质[D];郑州大学;2010年
2 李明亮;碳化硅基热电材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
3 崔向前;轻金属LiAlH_4,LiBH_4储放氢第一性原理研究[D];郑州大学;2010年
4 李林茂;SiC MOS界面特性的电导法研究[D];大连理工大学;2010年
5 曹恒淇;SnO_2基陶瓷半导体热电材料的研究及制备[D];长沙理工大学;2009年
6 洪秀成;稀土氧化物掺杂改性氧化锌压敏电阻的研究[D];长沙理工大学;2009年
7 肖柳;第一原理研究六方氮化硼不同结构的稳定性[D];中国海洋大学;2010年
8 陈平;稀土镁合金β'和β"以及6HLPS相的第一性原理研究[D];湘潭大学;2010年
9 刘芬;铁电存储器用钛酸铋材料的第一性原理计算及电导机制分析[D];湘潭大学;2010年
10 荣英凤;BDT铁电薄膜和ZnO纳米带压电性能的测试与表征[D];湘潭大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宣向春,王维扬;半导体制冷器的进展[J];半导体技术;1999年01期
2 周亚栋,杨燕玫;低压ZnO变阻器的研究[J];北京工业大学学报;1994年01期
3 徐毓龙,曹全喜,周晓华;金属氧化物半导体电阻型气敏传感器作用机理[J];传感技术学报;1992年02期
4 杨志坚,陈寿元;减小低压ZnO压敏电阻器漏电流的方法及其作用机理探讨[J];传感器世界;1997年09期
5 杨祖培,屈绍波,高峰,田长生;过量PbO和过量MgO对PMN-PT陶瓷相结构及介电性能的影响[J];材料工程;2000年06期
6 孙东立,周朝霞,杨德庄,平德海,李斗星;Si_3N_4/SiC纳米复合陶瓷的微观结构[J];材料科学与工艺;1998年03期
7 张弜,李宗全;纳米复合材料力学性能的研究[J];材料科学与工程;2001年04期
8 赵鸣,王卫民,张昌松,张慧君,刘向春,田长生;ZnO低压压敏电阻陶瓷材料研究进展[J];材料科学与工程学报;2005年06期
9 杜宇雷,陈立新,雷永泉,张明生;Zr_(0.8)Ti_(0.2)(Ni_(0.6)Mn_(0.2)V_(0.2)Cr_(0.05))_x贮氢合金结构和电化学性能的研究[J];稀有金属材料与工程;2003年02期
10 严群,陈家钊,涂铭旌;Nd_2O_3对氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与显微组织的影响[J];稀有金属材料与工程;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王春明;高压二氧化锡压敏材料和高温钛酸铋钠钾压电材料的研究[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 羊新胜;稀土元素掺杂WO_3基功能陶瓷的电学行为及相关问题研究[D];华中科技大学;2004年
2 王斌;PZT基压电陶瓷的制备工艺和性能的研究[D];天津大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王伟;虞午二;陈慧;;纳米阻燃性背面胶的研制[J];宁波化工;2004年Z1期
2 温爱玲;王生武;杨军勇;任瑞铭;;高能喷丸表层纳米化对纯钛旋转弯曲疲劳性能的影响[J];材料开发与应用;2007年04期
3 钱晓静;黄国强;林波;;Mg-Ni系贮氢合金的改性[J];稀有金属;2008年01期
4 张磊;孟国哲;张涛;邵亚薇;王福会;;利用随机方法研究纳米化对纯锌点蚀行为的影响[J];腐蚀科学与防护技术;2009年02期
5 刘战伟;吴剑;王仲民;;纳米贮氢材料及其制备方法的研究进展[J];材料导报;2009年S1期
6 韩靖;盛光敏;胡国雄;周小玲;颜婧;;0Cr18Ni9Ti不锈钢表面纳米化层的组织和性能[J];机械工程材料;2008年11期
7 侯莹;魏丽乔;张利;刘常盛;许并社;;壳聚糖改性及抗菌胶乳制备[J];材料热处理学报;2010年05期
8 钟宁;徐山清;闵娜;温春生;金学军;戎咏华;;共析钢经表面研磨处理后微观组织的演化[J];上海交通大学学报;2006年10期
9 ;药物及微量元素的纳米化技术[J];技术与市场;2006年12期
10 张文杰;赵秀娟;任瑞铭;杨德新;张罡;黄贺;;纳米化对1Cr17不锈钢耐高温氧化的影响[J];大连交通大学学报;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程虎民;;中药的超细化与纳米化[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2011年
2 张磊;孟国哲;张涛;邵亚薇;王福会;;利用随机方法研究纳米化对纯锌点蚀行为的影响[A];2008年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文摘要集[C];2008年
3 吴敏;黄培;蔺晓博;黄勇;;纳米纤维素的绿色制备及其在先进材料方面的应用[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 吴庆生;;夹心有机金属化合物的纳米化与功能化[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
5 丁鹏;章晓霁;刘玲玲;宋娜;施利毅;;高精度研磨法制备纳米滑石粉及其在聚丙烯中的应用研究[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
6 唐新峰;李涵;谢文杰;;结构纳米化设计提高材料热电传输性能——熔体旋甩结合放电等离子烧结技术在热电材料制备中的应用[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 孙建春;陈登明;兰伟;;HESP法实现工业纯铁表面自纳米化工艺的研究[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
8 杨咏来;徐恒泳;李文钊;;载体纳米化对Ni/γ-Al_2O_3催化剂上CH_4-CO_2重整反应积炭性能的影响[A];2001年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2001年
9 曹中秋;于龙;张轲;张媛;;纳米化对Ag-50Ni在HCl介质中的腐蚀电化学行为的影响[A];2010年全国腐蚀电化学及测试方法学术会议摘要集[C];2010年
10 盖国胜;杨玉芬;樊世民;郑伟亮;;工业矿物原料表面纳米化包覆技术[A];2003年全国粉体设备—技术—产品信息交流会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李晓;耐美薄纳米化大陶板[N];中国房地产报;2004年
2 记者 宋伟芳;小鸭纳米化了[N];中国企业报;2001年
3 记者 袁月霞;纳米化妆品还处于研究阶段[N];中国消费者报;2004年
4 董淑华;“毛绒纤维纳米化”项目通过国家验收[N];中国纺织报;2006年
5 高峻;品德纳米绒通过中科院检测[N];中国纺织报;2008年
6 记者 李颖;毛纺织行业绽放一朵奇葩[N];科技日报;2006年
7 梁曦;863项目水性木器涂料实现产业化[N];科技日报;2007年
8 李凯 孟晶;高性能水性木器涂料产业化获突破[N];中国化工报;2007年
9 ;我国纳米研究取得突破性进展[N];中国高新技术产业导报;2006年
10 本报记者 刘菁菁;KINGMAX发布全线产品展望[N];计算机世界;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董亮;前驱体纳米化后氧化钨陶瓷中高温温区的电学性能研究[D];西南交通大学;2011年
2 孙德文;聚氨酯纳米复合泡沫材料的制备及表征研究[D];兰州大学;2011年
3 孙华银;纳米四氧化三锰催化的氧化反应及纳米铋促进的烯丁基化反应研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 徐开东;镁合金高能表面强化研究[D];华中科技大学;2010年
5 薛承斌;纳米TiO_2透皮行为及紫外光诱导下致皮肤损伤的研究[D];华中科技大学;2011年
6 张宿义;基于卟啉及其阵列对农药残留传感检测的新方法及作用机制研究[D];重庆大学;2012年
7 仇满德;金属氧化物半导体材料的制备、微分析及应用研究[D];河北大学;2009年
8 刘康强;纳米CeO_2制备及其对聚合物改性研究[D];浙江工业大学;2011年
9 魏吴晋;铝纳米粉尘爆炸及其抑制技术研究[D];中国矿业大学;2010年
10 徐瑞东;脉冲电沉积制备纳米颗粒增强金属基复合材料的研究[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏冰;微生物矿化纳米结构体及应用研究[D];长春理工大学;2010年
2 任慧;纳米硼酸锌的合成及其在聚合物中的阻燃应用研究[D];广东工业大学;2011年
3 尹开忠;纳米氧化钇的合成及其复合材料的热反射性能研究[D];上海师范大学;2010年
4 王旋;非金属掺杂与纳米多孔WO_3的制备及其光解水活性研究[D];中南大学;2010年
5 李纯;纳米CeO_2薄膜的制备、表征及其相关行为研究[D];浙江大学;2011年
6 方军;离子液体辅助制备纳米氧化钇与氧化钕[D];西北大学;2011年
7 张莉;纳米TiO_2/SPI复合物的制备和保鲜性能研究[D];浙江大学;2011年
8 范莉莉;长余辉发光纳米标记物的制备和表征[D];暨南大学;2011年
9 梅红;纳米/微米复合热电材料热电与力学性能研究[D];武汉理工大学;2010年
10 丁留伟;脱合金法制备纳米多孔铜的研究[D];济南大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026