研究目的
研究BaZr0.4Ti0.6O3添加对多铁性(1-x)BiFeO3-xBaTiO3陶瓷电学和磁学性能的影响,重点考察相形成、介电性能和磁学性能。
研究成果
0.75((1-x)BFO-xBTO)-0.25BZT陶瓷成功合成了立方钙钛矿结构。当x=0.23时,该组分表现出最高的介电常数(940)和低损耗(0.96),以及最高的剩余磁化强度(0.12 emu/g),这是由于反铁磁Fe-O-Fe网络被破坏所致。这种优化组分在需要良好介电和磁性能的应用中显示出应用前景。
研究不足
该研究仅限于特定组分(x=0.23-0.27),可能未涵盖所有潜在效应范围。在所测温度范围内未完全获得介电常数峰值(Tm),表明高温表征存在潜在局限性。磁性能呈现弱铁磁性,或可进一步优化。
1:实验设计与方法选择:
本实验采用固相反应法制备不同组分的陶瓷样品?;谙惹把芯勘砻鰾ZT可降低介电损耗,旨在探究BZT添加对BFO-BTO陶瓷性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
按0.75((1-x)BFO-xBTO)-0.25BZT配方制备x=0.23、0.25和0.27 mol%的样品。起始试剂包括Bi2O3、Fe2O3、BaCO3、TiO2和ZrO2,均按化学计量比称量。
3:75((1-x)BFO-xBTO)-25BZT配方制备x=25和27 mol%的样品。起始试剂包括Bi2OFe2OBaCOTiO2和ZrO2,均按化学计量比称量。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含用于混合的球磨机、煅烧与烧结用氧化铝坩埚、用于物相分析的X射线衍射仪(XRD)、用于介电测量的LCR表(Agilent E4980a)以及用于磁学测量的振动样品磁强计(VSM)。材料为化学试剂及作为粘结剂的聚乙烯醇(PVA)。
4:实验流程与操作步骤:
粉末经乙醇球磨混合12小时,干燥后分别在800°C(BFO-BTO)和1250°C(BZT)煅烧5小时,再次球磨12小时,干燥后以300 MPa压力压制成PVA粘结剂素坯,1150°C烧结2小时,最后通过XRD、LCR表和VSM进行表征。
5:数据分析方法:
通过XRD图谱进行物相鉴定,测量室温及频率/温度函数的介电性能,测定并分析磁滞回线以获取剩余磁化强度和矫顽力参数。
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