镨气相扩渗PbTiO_3陶瓷的制备及其电性能

摘要

采用气相化学热扩渗方法制备了Pr改性的PbTiO3陶瓷,并对扩渗后PbTiO3陶瓷的组成、结构及电性能的变化进行了研究。通过XRD,SEM及Pr元素的面扫描分析证实Pr元素已经渗入到PbTiO3陶瓷体相,且分布均匀,并生成了Pr2Ti2O7等新的化合物,由此导致了PbTiO3陶瓷导电性的显著增强。在Pr扩渗PbTiO3陶瓷的实验中,通过正交试验法确定了扩渗的最佳工艺条件,即Pr元素的扩渗质量分数为0.015,扩渗时间为3 h,扩渗温度为860℃,此时PbTiO3陶瓷的导电性最好,其室温电阻率从2.0×1010下降为9.487Ω·m。对改性的PbTiO3陶瓷进行了交流复阻抗分析,随着温度的升高,扩渗后的PbTiO3陶瓷的导电性更强,其晶粒电阻和晶界电阻均随温度升高而呈逐渐下降的趋势,已不存在PTC效应,有向导电体过渡趋势。