稀土掺杂对二氧化钛和钛酸钡电流变行为的影响

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稀土掺杂对二氧化钛和钛酸钡电流变行为的影响

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毕业论文范文题目：稀土掺杂对二氧化钛和钛酸钡电流变行为的影响，论文范文关键词：稀土掺杂对二氧化钛和钛酸钡电流变行为的影响
稀土掺杂对二氧化钛和钛酸钡电流变行为的影响毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：本文提出了一种用掺杂方法改进电流变性能的新思路。基于介电极化理论，考虑与极化相关的电学参数和电流变效应之间的关系，针对两种具有高介电常数但却显示低电流变活性的无机材料TiO_2和BaTiO_3，制备了它们的稀土掺杂改性材料，研究了稀土掺杂对TiO_2和BaTiO_3电流变行为影响。取得了如下研究结果：1．选择La、Ce离子作掺杂剂，用Sol-gel法制备了锐钛矿相掺杂改性TiO_2电流变材料。通过掺杂稀土使TiO_2的电流变活性获得大幅提高，并发现稀土掺（略..）杂量可调节电流变性能。对介电和电导性能测量显示稀土掺杂引起TiO_2介电损耗和电导率升高、介电常数对频率依赖性增加，并表现出对稀土含量的依赖性。这些因稀土掺杂而导致的TiO_2介电和电导性能变化可解释稀土掺杂所导致TiO_2电流变行为的变化。结合材料的结构分析，进一步认为适量的大半径稀土离子对Ti~(4+)的置换固溶所引起TiO_2晶格畸变、缺陷等产生是导致材料介电和电导性能变化的起因。2．稀土掺杂明显优化了TiO_2电流变液的温度效应，使纯TiO_2的20～50℃的（此处忽略..）工作温区扩展到改性后的10～100℃。对介电和电导性能的温度特性测量表明稀土掺杂引起TiO_2介电和电导性能的温度特性优化是改性TiO_2比纯TiO_2电流变液具有更好温度效应的原因。3．选择Y、La、Ce等稀土离子作掺杂剂，用改进的Sol-gel法制备了掺杂改性BaTiO_3电流变材料。实验发现适量掺杂稀土离子可明显提高BaTiO_3在直流电场下的电流变效应，典型电流变液的屈服应力达3.2kPa，比纯BaTiO_3增加10多倍。并发现当稀土掺杂量固定，电流变效应随掺杂稀（略..）土离子半径减小而增大；对同种离子，Y、La、Ce的掺杂浓度分别为15mol％，（10～15）mol％和5mol％可获得最好的电流变效应。材料的介电性能测试显示掺杂引起介电损耗上升，低频范围介电弛豫变大。XRD分析表明掺杂固溶引起BaTiO_3的晶格畸变。我们认为正是这种晶格畸变引起材料介电性能变化，从而导致它的电流变行为显著改善。4．利用W/O微乳液法，分别由水/Span80或DBS/正戊醇/环己烷形成W/O微乳液，将钛醇盐在微乳中以水核为中心水解，制得包覆表面（本文此处忽略..）活性剂的TiO_2粒子，获得一种新的添加剂添加方法。考察了包覆活性剂对电流变性能和颗粒沉降性影响，结果表明适当包覆表面活性剂可提高TiO_2的电流变活性，且非离子型表面活性剂的效果远好于离子型，当Span80与TiO_2的质量比在7～13％有最佳电流变效应。包覆适宜量非离子表面活性剂可在一定程度上改善电流变液的温度效应和颗粒的悬浮稳定性。

以上为本篇毕业论文范文稀土掺杂对二氧化钛和钛酸钡电流变行为的影响的介绍部分。

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