探究添加烧结助剂AST对BaTiO3基热敏电阻性能影响.
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CDIO项目概念
•文献检索和阅读分析能力 •利用计算机和现在检测技术的能力 •掌握三门课程（无机材料科学基础材料物理性能材料 研究方法）的知识点，并运用这些知识解决问题的能力 •能够进行方案设计和实施的能力 •交流表达沟通能力 •团队能力（包括在团队中扮演个体、骨干、领导等角 色时应具备的能力） •了解材料与社会环境之间关系的能力 •自主学习的意识 • 材料设计考虑问题、分析能力
药品： TiSO4，La2O3，Y2O3，Sr(OH)2·8H2O，Ba(OH)2·8H2O， Mn(AC)2·4H2O，NH3·H2O，SiO2，Al2O3，TiO2，PVA 粘合剂， 无水乙醇和分子铝浆等全部为分析纯试剂。
固溶试 :
第一组 Ba0.91Y0.005La0.005Ti0.9996Sr0.08Mn0.0004 O3
CDIO
汇报 目录
构思(Conceive) 设计(Design)
实现(Implement)
总结（summary)
组员分配 文献调研 知识点总结
总体方案设计 各小组具体方案设
计
具体实验进程 方案改进
个人工作日志 主题报告
个人项目总结 小组项目总结
知识点总结 文献调研情况 组员分配
构思
第一小组： 贾明勇 刘磊 刘登潮
第二组 Ba0.909La0.011Ti0.9996Sr0.08Mn0.0004O3
第三组 Ba0·912Y0.008Ti0.9996Sr0·08Mn0.0004O3
设计： 小组具体 方案设计
第一组 Y用量 AST掺杂5%、7%、8%,La、 0.5%,、0.5% 第二组
AST掺杂5%、7%、8%,La用 量1.1% 第三组
AST掺杂5%、7%、8%,Y用 量0.8%
实现
实现
具体实验进程
钛酸钡粉体制备
粉体压片
陶瓷烧结
测量陶瓷电阻
测试陶瓷片R-T性能
陶瓷片上电极、烧制
BaTiO3粉体的制备：称取Ti（SO4)2固体，LaCl3（YCl3) 溶液及Mn(AC)2.4H2O溶液混合，溶解后，调节pH值至 7~8， 去离子水洗涤至无SO42-和Cl-后，抽滤。称取 Ba(OH)2·8H2O，Sr(OH)2·8H2O，与滤饼导入研钵研磨60min 后，在100℃烘干24h。
课题名称：
探究添加烧结助剂AST对BaTiO3基热敏电阻性能影响
CDIO项目期末汇报
专业班级： 13无机非2班 组员名单： 贾明勇、刘登潮、刘磊
黄勇、金超、程小虎 胡士浩、王志阳、司成 指导老师：李燕
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现 (Implement)和运作(Operate) ，它以产品研发到产品运 行的生命周期为载体 ,让学生以主动的、 实践的、 课程 之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕 业生的能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能 力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方 式使学生在这四个层面达到预定目标。在大纲的前提下 提出了12条标准：以CDIO为基本环境，确定学习目标， 制定一体化教学计划，确定工程导论，丰富设计-实验经 验，适应工程实践场所，丰富综合性学习经验，主动学 习，提升教师能力，提高教师教学能力，考核学生，及 专业评估。最终实现在学中做，做中学，提高学生分析 问题、处理问题的能力和团队协作能力等综合能力。
·半导体特性（半导体）
设计
总体方案设计 各小组具体方案设计
试验方法的选 用
实验仪器及药品 的准备
固溶试的计算
探究添加烧结助 剂AST对钛酸钡 基热敏电阻性能
的影响
设计
总体方案设计
工
环
产
境
率
污
高
染
小
反
应 时 间 短
降低 产物 的硬 团聚
艺 流 程 简 单
液相掺杂低温固相 反应法优点
试验方法的选用
第二小组： 程小虎 金超 黄勇
第三小组： 胡士浩 王志阳 司成Leabharlann Baidu
组员分配
构思
文献调研情况
构思
调研内容
文献调研情况
构思
知识点总结
知识点概况
·BaTiO3陶瓷相关性质（晶体结构） ·施主掺杂BaTiO3模型的缺陷（半导体） ·BaTiO3系材料的半导化及压电效应 （材料的电性能及介电性能） ·居里温度 ·固溶体 ·低温固相反应法 ·添加AST的作用 ·烧结（烧结过程） ·影响烧结因素 ·晶界的一些相关知识（晶体结构缺陷） ·XRD物相表征（X射线衍射分析）
陶瓷坯片的R-T测试：采用万用表测试 陶瓷片，先测量室温电阻，然后从25℃开始 测量，温度每升高 10℃，仪器记录一次电阻 值，直至达到万用表最大量程为，得到电阻 与温度的关系，作出相应R-T特性曲线。
陶瓷片上电极及测试
陶瓷片的被电极：选择合适的陶瓷坯片， 对其进行被电极，用分子铝浆作原料，磨砂 处理后，用毛刷将用松油醇稀释的分子铝浆 均匀的涂抹在陶瓷片的两个表面，铝浆自然 晾干后，放入炉中烧渗电极，升温程序采用 室温~360℃时，升温1h；360℃时，保温 10min；360℃~650℃，升温1h，650℃时， 保温10min ，然后自动降温，这样在瓷片表 面便形成了导电性良好的铝层。
陶瓷坯片的制备：向干燥样品加入对应质量的AST(5% 7% 8%），PVA 粘合剂，充分研磨后放入压型模具中，控制 压力在6Mpa，保持 1min 左右，最后取下模具，取出坯片， 控制坯片的直径为10mm ，厚度约2.5mm。
陶瓷的烧结及电阻测量
陶瓷的排胶及烧结：将压制成型好的样品 坯片放在耐火砖，然后放入高温炉中排胶，我 们采用100℃保温1h，400℃保温3h，800℃ 保温1h，然后直接进行烧结阶段。烧结初始 温度800℃，到1100℃时保温30min,之后升温 至1320℃，在1320℃进行保温30min后进入 降温阶段。降温到1000℃断电开始让其自然 冷却，最终得到陶瓷片。
实验仪器及药品
仪器：
TG3288 型分析天平，BUG25-06 超声波清洗器（天津）， ZWXB-PTCRR-T特性测试系统（武汉），Y-2000 型 X 射线衍 射仪（丹东），JEM-100SX 透射电子显微镜（日本），769YP24Z 小型台式油压机（天津），SRJX-4-13 高温程序炉（天 津），电热恒温鼓风干燥箱，抽真空装置，电子天平等。
•文献检索和阅读分析能力 •利用计算机和现在检测技术的能力 •掌握三门课程（无机材料科学基础材料物理性能材料 研究方法）的知识点，并运用这些知识解决问题的能力 •能够进行方案设计和实施的能力 •交流表达沟通能力 •团队能力（包括在团队中扮演个体、骨干、领导等角 色时应具备的能力） •了解材料与社会环境之间关系的能力 •自主学习的意识 • 材料设计考虑问题、分析能力
药品： TiSO4，La2O3，Y2O3，Sr(OH)2·8H2O，Ba(OH)2·8H2O， Mn(AC)2·4H2O，NH3·H2O，SiO2，Al2O3，TiO2，PVA 粘合剂， 无水乙醇和分子铝浆等全部为分析纯试剂。
固溶试 :
第一组 Ba0.91Y0.005La0.005Ti0.9996Sr0.08Mn0.0004 O3
CDIO
汇报 目录
构思(Conceive) 设计(Design)
实现(Implement)
总结（summary)
组员分配 文献调研 知识点总结
总体方案设计 各小组具体方案设
计
具体实验进程 方案改进
个人工作日志 主题报告
个人项目总结 小组项目总结
知识点总结 文献调研情况 组员分配
构思
第一小组： 贾明勇 刘磊 刘登潮
第二组 Ba0.909La0.011Ti0.9996Sr0.08Mn0.0004O3
第三组 Ba0·912Y0.008Ti0.9996Sr0·08Mn0.0004O3
设计： 小组具体 方案设计
第一组 Y用量 AST掺杂5%、7%、8%,La、 0.5%,、0.5% 第二组
AST掺杂5%、7%、8%,La用 量1.1% 第三组
AST掺杂5%、7%、8%,Y用 量0.8%
实现
实现
具体实验进程
钛酸钡粉体制备
粉体压片
陶瓷烧结
测量陶瓷电阻
测试陶瓷片R-T性能
陶瓷片上电极、烧制
BaTiO3粉体的制备：称取Ti（SO4)2固体，LaCl3（YCl3) 溶液及Mn(AC)2.4H2O溶液混合，溶解后，调节pH值至 7~8， 去离子水洗涤至无SO42-和Cl-后，抽滤。称取 Ba(OH)2·8H2O，Sr(OH)2·8H2O，与滤饼导入研钵研磨60min 后，在100℃烘干24h。
课题名称：
探究添加烧结助剂AST对BaTiO3基热敏电阻性能影响
CDIO项目期末汇报
专业班级： 13无机非2班 组员名单： 贾明勇、刘登潮、刘磊
黄勇、金超、程小虎 胡士浩、王志阳、司成 指导老师：李燕
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现 (Implement)和运作(Operate) ，它以产品研发到产品运 行的生命周期为载体 ,让学生以主动的、 实践的、 课程 之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕 业生的能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能 力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方 式使学生在这四个层面达到预定目标。在大纲的前提下 提出了12条标准：以CDIO为基本环境，确定学习目标， 制定一体化教学计划，确定工程导论，丰富设计-实验经 验，适应工程实践场所，丰富综合性学习经验，主动学 习，提升教师能力，提高教师教学能力，考核学生，及 专业评估。最终实现在学中做，做中学，提高学生分析 问题、处理问题的能力和团队协作能力等综合能力。
·半导体特性（半导体）
设计
总体方案设计 各小组具体方案设计
试验方法的选 用
实验仪器及药品 的准备
固溶试的计算
探究添加烧结助 剂AST对钛酸钡 基热敏电阻性能
的影响
设计
总体方案设计
工
环
产
境
率
污
高
染
小
反
应 时 间 短
降低 产物 的硬 团聚
艺 流 程 简 单
液相掺杂低温固相 反应法优点
试验方法的选用
第二小组： 程小虎 金超 黄勇
第三小组： 胡士浩 王志阳 司成Leabharlann Baidu
组员分配
构思
文献调研情况
构思
调研内容
文献调研情况
构思
知识点总结
知识点概况
·BaTiO3陶瓷相关性质（晶体结构） ·施主掺杂BaTiO3模型的缺陷（半导体） ·BaTiO3系材料的半导化及压电效应 （材料的电性能及介电性能） ·居里温度 ·固溶体 ·低温固相反应法 ·添加AST的作用 ·烧结（烧结过程） ·影响烧结因素 ·晶界的一些相关知识（晶体结构缺陷） ·XRD物相表征（X射线衍射分析）
陶瓷坯片的R-T测试：采用万用表测试 陶瓷片，先测量室温电阻，然后从25℃开始 测量，温度每升高 10℃，仪器记录一次电阻 值，直至达到万用表最大量程为，得到电阻 与温度的关系，作出相应R-T特性曲线。
陶瓷片上电极及测试
陶瓷片的被电极：选择合适的陶瓷坯片， 对其进行被电极，用分子铝浆作原料，磨砂 处理后，用毛刷将用松油醇稀释的分子铝浆 均匀的涂抹在陶瓷片的两个表面，铝浆自然 晾干后，放入炉中烧渗电极，升温程序采用 室温~360℃时，升温1h；360℃时，保温 10min；360℃~650℃，升温1h，650℃时， 保温10min ，然后自动降温，这样在瓷片表 面便形成了导电性良好的铝层。
陶瓷坯片的制备：向干燥样品加入对应质量的AST(5% 7% 8%），PVA 粘合剂，充分研磨后放入压型模具中，控制 压力在6Mpa，保持 1min 左右，最后取下模具，取出坯片， 控制坯片的直径为10mm ，厚度约2.5mm。
陶瓷的烧结及电阻测量
陶瓷的排胶及烧结：将压制成型好的样品 坯片放在耐火砖，然后放入高温炉中排胶，我 们采用100℃保温1h，400℃保温3h，800℃ 保温1h，然后直接进行烧结阶段。烧结初始 温度800℃，到1100℃时保温30min,之后升温 至1320℃，在1320℃进行保温30min后进入 降温阶段。降温到1000℃断电开始让其自然 冷却，最终得到陶瓷片。
实验仪器及药品
仪器：
TG3288 型分析天平，BUG25-06 超声波清洗器（天津）， ZWXB-PTCRR-T特性测试系统（武汉），Y-2000 型 X 射线衍 射仪（丹东），JEM-100SX 透射电子显微镜（日本），769YP24Z 小型台式油压机（天津），SRJX-4-13 高温程序炉（天 津），电热恒温鼓风干燥箱，抽真空装置，电子天平等。