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施、受主杂质（铌、锰）共掺BaTiO_3陶瓷的PTC效应微观机理研究

作　者: 房丽敏
导　师: 杨海
学　校: 云南师范大学
专　业: 天体物理
关键词: 微波烧结钛酸钡陶瓷 PTC效应铁电极化居里-外斯定律
分类号: TQ174
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

钛酸钡（BaTiO₃）是一种具有钙钛矿（ABO₃）结构的介电材料，在电子器件方面有广泛的应用。纯净的钛酸钡具有较高的室温电阻率，但是适量的掺杂物可以将提高电阻率。经过适当的掺杂的钛酸钡多晶体或陶瓷材料，在居里温度以上电阻率急剧增大，这一现象就是正温度系数效应，已应用于热敏电阻。对这些复杂特征物理机制的解释，引起了人们极大的研究兴趣。本文首先回顾了微波烧结技术的研究概况和PTCR陶瓷材料的发展动态，介绍了微波烧结技术的特点、国内外在此领域的研究进展及应用、PTCR陶瓷材料的特性和应用、分类等，详细阐述了微波烧结技术的机理、BaTiO₃基复合物PTC效应的理论模型；其次，通过对微波烧结陶瓷材料的烧结时间、晶粒尺寸、相对密度等与传统烧结方法进行对比，得出微波烧结技术不同于传统烧结方法的特点：简单、快捷、节省能量，可以有效抑制晶粒生长，使晶粒有更好的韧性和延展性；再次，我们分析了Jahn-Teller效应与BaTiO₃陶瓷材料结构相变的联系，将顺电相到铁电相这个复杂的相变问题简化。最后，研究了施、受主杂质（铌、锰）共掺BaTiO₃陶瓷的PTC效应微观机理，通过对样本的阻温特性和XRD分析，我们认为用Heywang模型和铁电自发极化效应可以很好的解释PTC效应。此外，我们还提出了今后对于BaTiO₃陶瓷材料一些可行的研究设想。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
引言  8
第一章微波烧结技术的研究概况  8-15
  §1.1 微波烧结技术的国内外发展现状  8-10
  §1.2 微波烧结技术的特点  10-12
  §1.3 微波烧结技术在陶瓷材料中的应用  12-15
第二章微波烧结技术的微观机理  15-17
第三章 PTCR材料的发展动态  17-27
  §3.1 PTCR材料的特性的应用  17-20
  §3.2 PTCR材料的分类  20-21
  §3.3 降低BaTiO_3室温电阻率的途径  21-27
第四章 BaTiO_3系PTCR效应的机理研究  27-37
  §4.1 Heywang-Jonker模型  27-29
  §4.2 Daniels钡空位模型和叠加势垒模型  29-33
  §4.3 Desu的界面析出模型  33-34
  §4.4 其它PTC理论  34-37
第五章微波烧结技术特点的研究  37-41
  §5.1 微波烧结过程的时间  37-38
  §5.2 微波烧结样本的微观结构  38-39
  §5.3 微波烧结样本的相对密度  39-40
  §5.4 结论  40-41
第六章结构相变的分析  41-49
  §6.1 BaTiO_3单胞物理模型  41-45
  §6.2 BaTiO_3多胞物理模型  45-46
  §6.3 BaTiO_3的结构相变  46-48
  §6.4 结论  48-49
第七章施、受主杂质(铌、锰)共掺BaTiO_3陶瓷的PTC效应研究  49-54
  §7.1 实验方法  49-50
  §7.2 结果与讨论  50-53
  §7.3 结论  53-54
结束语  54-55
参考文献  55-61
攻读硕士学位期间发表论文目录  61-62
致谢  62

施、受主杂质（铌、锰）共掺BaTiO_3陶瓷的PTC效应微观机理研究

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