Fe^(3+)掺杂钛酸铅陶瓷的制备及性能研究

摘要

采用溶胶凝胶(sol-gel)法制各Fe3+掺杂钛酸铅超细粉体,并烧结成陶瓷。讨论了影响铁掺杂PbTiO3凝胶的不同因素,确定了制备陶瓷的最佳工艺条件。利用XRD对钛酸铅粉体进行物相分析,采用SEM对烧结成的陶瓷进行微观结构分析,并测试其介电性能。研究发现,在pH=4-5范围内,pH值越低,成胶时间越长,胶体的质量越好,Fe3+在不同掺杂量均能形成透明的凝胶。通过XRD对Fe3+掺杂钛酸铅陶瓷进行物相分析可知,在掺杂PbTiO3陶瓷中只得到纯相的PbTiO3衍射峰,但掺杂PbTiO3陶瓷的晶胞参数改变,证明铁已被掺入PbTiO3体系中。通过SEM观察发现,Fe3+掺杂PbTiO3陶瓷晶粒结晶良好完整。介电性能的测试表明,Fe3+掺杂钛酸铅陶瓷能改变钛酸铅陶瓷的介电性能,并随掺杂量和频率而变。