SrO(BaO)-TiO2体系相关系研究及功能陶瓷材料的制备

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基本信息

  • 批准号：
    21176243
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    姚颖
  • 依托单位：
    中国科学院青海盐湖研究所
  • 学科分类：
    B0801.化工热力学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

我国锶资源丰富，Sr(Ba)TiO3系功能陶瓷材料需求广泛。近年国内外对于SrO(BaO)-TiO2体系相图有所研究，但由于相图和热力学实验测定的工作量和难度非常大，氧化物体系高温实验很难进行，现有的常规实验手段、合成方法高温实验准确性低，以及因反应低温扩散速度缓慢而导致复杂的亚稳现象，目前实验测定的氧化物体系相图和热力学数据存在较大的误差，不同作者报道的数据往往相差较大，研究还不够深入。.本研究拟采用高温快速合成技术合成钛酸锶钡功能陶瓷，开展SrO(BaO)-TiO2体系相关系研究，对钛酸锶钡功能陶瓷的理论结构进行计算和设计。通过相图理论研究钛酸锶钡功能陶瓷材料的形成机理、物质传输过程、陶瓷材料合成和致密化的规律和机制、制备工艺，提出合成钛酸锶钡陶瓷材料的条件、机理、晶体微观结构，测试其特殊性能，并进行合理阐述，丰富和补充钛酸盐基陶瓷相图基础理论数据，合成介电性能优良的钛酸锶钡陶瓷材料。

结项摘要

本项目利用直流电弧法在氩气氛围中成功制备了BST陶瓷粉体，对其微观结构、物相、形貌等进行了研究。XRD、SEM、EDS和FTIR结果分析表明，合成的SrTiO3为标准的立方相结构，合成的BaTiO3为四方相、六方相和少量的BaTi4O9杂质相组成。合成的BST陶瓷具有良好的钙钛矿型结构，这种结构由富钡相和富锶相两相组成。研究发现，随着Ba含量的增加，物相中会出现少量的杂质相BaTi4O9化合物。同时，Ba含量的增加有利于富钡相的形成，Ba离子更容易掺杂到BST晶格中。.借助Raman散射光谱手段，在室温下研究了不同钡含量BaxSr1-xTiO3陶瓷块状和粉状样品。研究表明，BaxSr1-xTiO3陶瓷由铁电相（四方相）向顺电相（立方相）转变的临界点在x≈0.75。XRD的结果显示，BaTiO3由四方相和六方相共存，并夹杂着少量的杂质相BaTi4O9化合物。BaTiO3的Raman光谱结果表明，在块状的Raman光谱中并没有检测到任何六方相的迹象，但在粉状的Raman谱图中观察到六方相的存在。因此，我们认为这类似一个壳核包覆模型。对于x<1的BaxSr1-xTiO3的固溶体，我们从特殊的原子结构排列，热力学和六方相结构特性角度来解释六方相结构的消失。.本课题研究中探讨了钛酸锶钡陶瓷的烧结及电学性能。结果发现,烧结温度越高，产品的致密性越好，结构更加均匀，但是温度过高会导致局部晶粒异常长大，经比选确定烧结温度为1250℃。同时，随着烧结时间的增加，产品的致密性越好，结构更加均匀，烧结时间过长同样会造成局部晶粒异常长大。介电性能的测试结果显示，Ba0.6Sr0.4TiO3、Ba0.7Sr0.3TiO3、Ba0.8Sr0.2TiO3 和BaTiO3陶瓷除了存在顺电相向铁电相转变的居里温度以外，还存在一个BaTi4O9的介电峰，而且它随着保温时间的增加，介电峰有向低温移动的趋势。铁电性能测试表明，Ba0.6Sr0.4TiO3、Ba0.7Sr0.3TiO3不具有铁电性，而Ba0.8Sr0.2TiO3 和BaTiO3具有铁电性。Ba0.8Sr0.2TiO3陶瓷的剩余极化Pr为66.5 pC/cm2，矫顽场Ec为5.1 kV/cm，BaTiO3陶瓷的剩余极化Pr为57.6 pC/cm2，矫顽场Ec为14.2 kV/cm。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
直流电弧法制备钛酸锶钡陶瓷和粉体的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    APPLIED PHYSICS LETTERS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    贾永忠;王小涵;谢绍雷;景燕
  • 通讯作者：
    景燕
Microstructureand dielectric properties of BaxSr1？xTiO3 ceramics prepared by direct current arc discharge technique
直流电弧放电技术制备BaxSr1·xTiO3陶瓷的显微结构和介电性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    姚颖
  • 通讯作者：
    姚颖
New insights into assessing the favorable co-doping dopants with various co-doped cases for the band gap engineering of SrTiO3
评估 SrTiO3 带隙工程中各种共掺杂情况的有利共掺杂掺杂剂的新见解
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2014.09.141
  • 发表时间：
    2015-01
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Chao Zhang;Yongzhong Jia;Yan Jing;Ying Yao
  • 通讯作者：
    Ying Yao
Effect of non-metal elements (B, C, N, F, P, S) mono-doping as anions on electronic structure of SrTiO3
非金属元素(B、C、N、F、P、S)单掺杂作为阴离子对SrTiO3电子结构的影响
  • DOI：
    10.1016/j.commatsci.2013.06.009
  • 发表时间：
    2013-11-01
  • 期刊：
    COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Zhang, Chao;Jia, Yongzhong;Sun, Jinhe
  • 通讯作者：
    Sun, Jinhe
关于直流电弧法制备钛酸锶钡陶瓷的物相组成及形貌的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    李双滨;姚颖;贾永忠;崔振华
  • 通讯作者：
    崔振华

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  • 作者：
    张海洋;吴浪;王宾;姚颖;康泽
  • 通讯作者：
    康泽

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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