钕掺杂锆钛酸铅纳米粉体的溶胶-凝胶法合成研究

刘海涛¹，曹茂盛¹，张德庆¹

(1.哈尔滨工程大学,材料科学与工程系,黑龙江,哈尔滨,150001;
2.齐齐哈尔大学,化工学院,黑龙江,齐齐哈尔,161006;
3.北京理工大学,材料科学与工程学院,北京,100081)

摘要:以乙二醇为溶剂,硝酸钕为钕源,采用改进的溶胶-凝胶法制备了钕掺杂锆钛酸铅纳米粉体Pb1-3x/2NdxZr0.52Ti0.48O3(PNZT).通过FTIR、XRD、TG-DTA讨论了溶胶经热处理制备纳米粉体的反应机理,PNZT的热处理温度较PZT高50～100℃.采用XRD、SEM、TEM对纳米粉体进行表征.研究表明,钕掺杂增加了晶格畸变程度.与PZT相比,随着钕掺杂量增加晶格参数a和V下降,而参数c和c/a则不同,少量钕掺杂导致参数c和c/a增加,随着钕掺杂量增加逐渐下降.当钕掺杂量≤9%(摩尔分数)时可生成粒径约为20～50nm的钙钛矿型粉体, Nd3+离子取代Pb2+离子与Ti4+离子、O2+离子形成稳定的钙钛矿型结构.

关键词:钕; 掺杂; 溶胶-凝胶; 锆钛酸铅; 纳米粉体;

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