新型高性能NBN基传感器材料的性能调控及其高温导电机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51002087
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    盖志刚
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    E0206.功能陶瓷
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

高温传感器材料是重要的高技术功能材料，是我国急需发展的产业。材料的导电性是目前国际上高温压电传感器材料研究领域的热点和难点。本课题是从我们在国际上率先发现的，用传统方法制备的性能优异极具推广价值的新型超高温传感器材料Na0.5Bi2.5Nb2O9体系入手,采用晶粒定向技术等新制备工艺进行掺杂、取代改性研究，继续提高其性能及高温电阻率：采用高能球磨制粉工艺、气氛烧结工艺、热压烧结工艺、模板晶粒生长等制备工艺，探索并分析制备工艺对材料性能及高温电阻率的影响。通过对各种超高温压电陶瓷的制备工艺及性能的对比研究，揭示高温电阻率、强压电活性的相关规律和物理机制，为进一步提高铋层材料综合性能提供依据，具有重大科学和技术意义；研制出可在500℃以上稳定使用的新型高性能超高温压电传感器材料，对我国电子技术事业的持续发展具有很大的促进作用，打破国外集团的垄断，具有巨大的经济、社会效益。

结项摘要

高温传感器材料是重要的高技术功能材料，是我国急需发展的产业。材料的导电性是目前国际上高温压电传感器材料研究领域的热点和难点。在500oC以上，新型超高温传感器材料Na0.5Bi2.5Nb2O9体系的电阻率通过掺杂改性以及制备工艺的改善已经提高到了108Ω•cm，达到了实用要求，解决了材料高温使用电阻率低的一大难题！并采用激光脉冲沉积的方法，制备了该材料的铁电薄膜。该(Na,K)0.5Bi2.5Nb2O9系列陶瓷的压电系数d33达到了28 pC/N，比报道的高温铋层陶瓷的d33值(~5-19pC/N)高出了50%。该(Na,K)0.5Bi4.5Ti4O15系列陶瓷的压电系数d33 达到了26 pC/N，该值达到了纯Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷压电系数d33值(~10pC/N)的2.5倍以上。为了提高其电阻率、进一步提高其压电活性，用CeO2 对ScTa替代的BTNO进行掺杂，系统研究了CeO2对该陶瓷压电活性和电阻率的影响。Bi3Ti0.96Sc0.02Ta0.02NbO9+xwt.%CeO2 (x=0.35) 陶瓷的d33 提高到18 pC/N, 该值是前人未改性的Bi3TiNbO9压电性能（6pC/N）的3倍。同时，还对其他类型的高温压电材料、高介材料进行了系统研究，取得了良好的效果，获得了介电系数高达4000，损耗5.8%，在40-10MHz范围内具有应用价值的高介薄膜材料。通过对各种超高温压电陶瓷的制备工艺及性能的对比研究，揭示高温电阻率、强压电活性的相关规律和物理机制，为进一步提高铋层材料综合性能提供依据，具有重大科学和技术意义。对空位对NBN材料性能的影响进行了分析，并指出了高价阳离子掺杂降低了氧空位载流子的浓度，进而提高了该材料电阻率，并对电偶极子的钉扎效应对电子束缚的作用范围进行了讨论。研制出可在500℃以上稳定使用的新型高性能超高温压电传感器材料，对我国电子技术事业的持续发展具有很大的促进作用，打破国外集团的垄断，具有巨大的经济、社会效益。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
未极化Bi_4Ti_3O_(12)-Bi_2Al_4O_9-Bi_2O_3复合陶瓷的压电各向异性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    压电与声光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵明磊;王力海;李吉超;盖志刚;王春雷;张家良;王春明
  • 通讯作者：
    王春明
Ba(Zr_(0.055)Ti_(0.945))O_3含量对[(Na_(0.80)K_(0.16)Li_(0.04))_(0.5)Bi_(0.5)]TiO_3陶瓷性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    硅酸盐学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王矜奉;武宏;盖志刚;苏文斌;赵明磊;李茂奎;郑立梅;冯元元;张家良;王春雷
  • 通讯作者：
    王春雷

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其他文献

A位LiCe复合取代改性对Na0.5Bi2.5Nb2O9陶瓷性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014-01
  • 期刊：
    功能材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯元元;盖志刚;茹扎.阿巴合;赵明磊
  • 通讯作者：
    赵明磊
LiCe掺杂对铋层材料K_(0.5)Bi_(2.5)Nb_2O_9的影响
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    压电与声光
  • 影响因子：
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  • 作者：
    盖志刚;王矜奉;张家良;杜鹃;赵明磊;王春雷;郑立梅;李吉超;苏文斌;王春明
  • 通讯作者：
    王春明

其他文献

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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

        graph TD
          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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