(1-x)PST-xPZT铁电弛豫陶瓷的压电与热释电性能研究

利用先驱体法(简称两步法)合成了(1-x)PST-xPZT(0.1≤x≤0.5)(简称为PSTZT)驰豫铁电陶瓷.用XRD对PSTZT弛豫铁电陶瓷的相结构进行了表征.结果表明用两步法制备的所有PSTZT样品中均无焦绿石相存在.其钙钛矿相成分随烧结温度升高而增加.PSTZT陶瓷的温度峰值介电常数可以达到约20000.PSTZT陶瓷在室温附近的热释电系数为(3-6)×10-8C/(cm2·K),讨论了PSTZT陶瓷的压电性能与掺杂PZT组分之间的关系.     

(1-x)PST-xPZT弛豫铁电陶瓷阻抗谱的研究

将具有良好热释电性的Pb(Sc0.5Ta0.5)O3(PST)与Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)复合,制备出了具有钙钛矿结构的(1-x)PST-xPZT(PSTZT)驰豫铁电陶瓷.对极化后的PSTZT样品进行了小信号交流阻抗谱测试,发现PSTZT的交流阻抗谱主要由压电振子谐振圆和部分陶瓷晶粒晶界圆组成.从前者获得了PSTZT全部压电陶瓷参数,从后者推出了晶粒是电阻塞产生的主要原因.     

PZT厚膜的制备及其热释电性能研究

相比薄膜而言,厚膜具有更明显的电学效应.PZT厚膜材料制成的器件不仅工作电压低、使用频率高、能与半导体集成电路兼容,而且电学性能优异(与体材料器件相近).PZT厚膜材料是典型的热释电材料,作者结合自己的研究工作分别从制备工艺、热释电性能的测试以及应用等方面,介绍了目前PZT厚膜材料在热释电器件的研究进展以及存在的问题     

(1-x)PST-xPZT弛豫铁电陶瓷的介电与压电性能研究

以普通氧化物烧结方法(一步法)和先驱体法(两步法),在1200℃～1350℃的温度下,制备了(1-x)Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-xPb(Zr0.52Ti0.48)O3(以下简称PSTZT)弛豫铁电陶瓷.实验发现在所有掺杂成分中,各种烧结温度都得到了钙钛矿含量很高(几乎100%)的PSTZT陶瓷样品.SEM分析表明,PSTZT陶瓷晶体颗粒饱满、晶界明显,形状比较有规则;从介电性能和压电性能分析可以看出,两种工艺制备的PSTZT陶瓷样品的电学性能没有明显的区别.     

锆钛酸铅多晶材料的FR（LT）—FR（HT）相变及其热释电性质

本文研究了用共沉淀技术制备的PZT四种菱方相组分的均匀单相多晶体的介电特性和热释电特性。实验发现。菱方—菱方相变点的极化强度的异常变化是材料组成的函数。从组成PZT90/10和PZT94/6多晶体样品上可观察到介电系数、极化强度和热释电系数随温度发生的异常变化。但对于菱方组分PZT60/40和70/30却只能观察到热释电性质的异常变化。该二组分多晶体的相转变温度范围十分宽。文中引进铁电唯象理论描述了F_(R(LT))—F_(R(HT))相变行为。     

热压制备KTa1—xNbxO3铁电陶瓷及性质

本文详细地研究了通氧热压烧结参数(T,P,t)对KTN铁电陶瓷密度的影响,获得优化烧结条件;制备出密度为理论值的98.4%,电阻率为10~(12)Ω·cm的KTN陶瓷.对KTN陶瓷的介电性能和热释电系数测量表明:成份为x=0.5和0.6的样品在室温范围内,介电常数为2000,介电损耗tanδ=0.002,热释电系数λ=2×10~(-8)coul/cm~2K.该陶瓷材料可用于制作热释电探测器.     

热释电复合材料PZT－PVDF的介电性与热释电性

制备了ＰＺＴ－ＰＶＤＦ热释电复合材料，并利用Ｘ射线衍射仪、扫描电镜和差热分析仪，分别对热释电复合材料的晶体结构、表面形貌和相变进行了分析．采用电桥法和Ｂｙｅｒ－Ｒｏｕｎｄｙ法分别测量了热释电复合材料的介电常数和热释电系数，讨论了热刺激电流对热释电系数测量的影响，得到了１００℃时热释电系数ｐ为１４ｎＣ／ｃｍ２℃、品质因数ｐ／εｒ为０．２５ｎＣ／ｃｍ２℃的热释电复合材料     

MnSb系压电陶瓷材料sol—gel法合成工艺研究

采用sol-gel工艺制备了钙钛矿结构的锆钛酸铅压电陶瓷材料(PZT)，用先驱体合成法制得了PMS、PZN，然后以制得的PZT、作为基料，与PMS、PZN一起合成PMZN压电陶瓷，探讨了PZT、制备工艺对材料结构和性能的影响．结果表明：sol-gel法合成PZT粉制备的PMZN系压电陶瓷材料具有机电耦合系数高，介质损耗小，介电常数与机械品质因数适中等特点：sol-gel工艺降低了材料的烧结温席．改善了材料的介电与压电性能．提高了谐振频率．     

非均相沉淀法制备PLZT富锆陶瓷及其电击穿性能研究*

PZT95/5型铁电陶瓷的抗电击穿强度对材料的实际应用至关重要,实际应用中PZT95/5型铁电陶瓷较低的抗电击穿强度限制了它的应用;选择了PZT95/5型铁电陶瓷材料为研究对象,以提高材料的抗电击穿强度为目的,从材料的制备工艺、材料的微观结构的优化以及电击穿性能等方面,探索提高PZT95/5型铁电陶瓷抗电击穿强度的途径;采用了传统固相法、非均相沉淀法制备出了不同微观结构和性能的PZT95/5型铁电陶瓷;研究表明,采用非均相沉淀法制备了PZT95/5型铁电陶瓷,其介电、压电、铁电性能和抗电击穿性能都优于传统固相法所制备陶瓷的性能;根据弱点导致电击穿的理论,采用韦布尔分布表征和研究了所制备的PZT95/5型铁电陶瓷的电击穿性能。     

锆钛酸铅铁电薄膜的制备及在红外探测器中的应用

研究了敏感元材料锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜的制备、结构和性能，并采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对PZT铁电薄膜进行了刻蚀，同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。该研究为铁电薄膜在热释电红外探测器中的应用奠定了基础。     

PZT/Surlyn 0-3复合材料的热机械与介电及压电性能

采用热工艺制备了压电PZT陶瓷与沙林离子键热聚合体树脂复合的0-3结构柔性压电材料.对其动态热机械分析表明:该复合材料软化温度在100℃附近;通过阻尼损耗因子随温度变化曲线的峰位置确定该材料的玻璃化温度约为50℃.通过对不同极化电场下的压电性能的研究,确定该复合材料的最佳极化电场条件为大于4.8 kV/mm;当PZT的体积分数(φ)小于0.5时,复合材料的相对介电常数和压电系数都随PZT体积分数的增大而缓慢增大,实验结果与Yamada模型预测较为一致.该0-3结构(1-φ)Surlyn/φPZT柔性压电材料在盲人触摸键盘、工业振动阻尼器件、柔性压电能量收集器件等领域具有很好的应用前景.     

溶胶-凝胶法制备PbZr_(0.95)Ti_(0.05)O_3及其性能研究

利用无机醇盐制备了锆钛酸铅Pb Zr0.95Ti0.05O3溶胶-凝胶,并在不同温度下烧结了PZT陶瓷.用XRD测量了PZT陶瓷的晶体结构,实验结果发现随烧结温度从500℃升高到800℃,PZT的晶态由焦绿石相变为钙钛矿相.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼谱(Raman)测量了PZT陶瓷的光谱,确定了PZT陶瓷由焦绿石相变为钙钛矿相的转变温度为600℃左右.测量结果与固相法(950℃)烧结的PZT陶瓷做了对比.     

快速均匀沉淀法制备PZT压电陶瓷超细粉体

采用一种改进的沉淀法快速均匀沉淀法在水相体系中制备PZT95/5压电陶瓷超细粉体.以乙酸铅、氧氯化锆和钛酸丁酯为前驱物,氨水作沉淀剂,聚乙二醇作表面活性剂,通过控制合理的反应条件和热处理温度,制备出组分均一的钙钛矿相PZT粉体,采用XRD和TEM对粉体试样的物相、形貌和晶粒大小进行了表征.研究结果表明,该法制得PZT粉体在较低的温度下就可以合成亚微米级的PZT粉体,且具有工艺简单、成本低、制备周期短的特点.     

柔性PZT复合材料的热释电性质研究

研究了由掺铌的钛锆酸铅颗粒与硅橡胶混合物的热释电性质；与一般的致密压电陶瓷相比较，其热释电系数为0.6×10     

高性能锆钛酸铅(PZT)粉体的水热法合成及其压电陶瓷性能研究

以氧氯化锆、钛酸四丁酯、硝酸铅为前驱物,采用两步水热法合成钙钛矿结构的Pb Zr0.52Ti0.48O3粉体并制备陶瓷样品.通过XRD、SEM及电学性能等测试,系统研究了矿化剂浓度对PZT粉体结晶性、形貌以及最终烧结陶瓷样品电学性能的影响,初步探讨了PZT粉体在不同碱度下的生长机理.实验结果表明,较低碱度条件有助于制备结晶性良好、单一分散的立方体形貌的PZT粉体,由该粉体烧结的陶瓷样品的电学性能(d33=310 p C/N,kp=53.2%,ε33T/ε0=1 358,tanδ=0.005)明显优于高碱度水热条件制备粉体所烧结的陶瓷及传统固相法制备的陶瓷的压电性能(d33=223 p C/N,kp=40%,ε33T/ε0=1 330,tanδ=0.004).     

0-3型PZT/PVDF压电复合材料压电性能研究

以PZT和PVDF为原料,采用热压和冷压两种工艺制备了0-3型压电复合材料,其中PZT陶瓷粉末由sol-gel法制得。研究了不同因素对复合材料压电和介电性能的影响。实验结果表明在相同成型压力下,PZT体积含量为70%时,热压和冷压工艺制备的复合材料d33分别为41和24,相差达到17,而ε相差最大值达到32.4。     

Zr含量对大功率0.125PMN 0.875PZT陶瓷压电性能的影响

采用二次合成法制备不同zr含量（x=0.46～0.52）的0.125 Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.875PbZr_xTi_1-xO₃（0.125PMN-0.875PZT）三元压电陶瓷。采用x线衍射仪（XRD）、阻抗分析仪等对陶瓷进行表征和性能测试,考察了Zr含量变化对陶瓷烧结相结构、体积密度、介电和压电性能的影响。结果表明:采用二次合成法,制备了纯钙钛矿相结构的陶瓷;当x=0.48～0.50时,0.125PMN-0.875PZT陶瓷处于四方一三方准同型相界（MPB）.在x=0.49时制备的0.125PMN-0.875PZT陶瓷性能最佳,体积密度为7.84 g/cm³,介电损耗低至0.76%,相对介电常数为2 130,压电常数为:320 pC/N,机电耦合系数达0.61,机械品质因数为76。     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3陶瓷相成分的影响

采用固相反应法制备了一系列Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷,研究了过量PbO对PZT陶瓷相成分的影响.用X射线衍射对陶瓷的相结构进行了分析,采用场发射扫描电镜对断面形貌进行表征,并用能谱仪对微观区域的陶瓷成分进行测试.实验结果表明:当PbO缺乏时,陶瓷上表面易出现由PbZrO3分解产生的ZrO2,下表面易出现PbTi3O7和焦绿石相.当PbO过量时,陶瓷微观区域的成分会发生波动,成分的一致性也将受到破坏.此外,过量PbO还将使PZT相结构发生向富钛方向的移动.采用先进的陶瓷制备工艺有助于克服成分波动和相结构变化现象.     

PZT系陶瓷材料作热释电激光能量探测器的研究

报道了几种PZT系材料作热释电激光能量探测器研究的初步结果。在某些工艺上作了有益的探索。结果指出PZT—4级PSN二种材料的灵敏度最高。用网状背电极可提高灵敏度。用炭黑吸收层可降低元件成本。     

掺Mn量对PbTiO_3陶瓷的介电、铁电性能的影响

对0.95PbTiO_3—0.02PbCeO_3—0.03PbNb_2O_6固溶体陶电铁瓷进行了不同掺MnO_2量(由0到1.5摩尔百分比)的系列试验;测量了该系列材料的室温介电行为、铁电滞后迴线、热释电系数以及机电耦合系数.X 时线分析表明,全部材料均不出现第二相;在掺MnO_2量为0.3和0.5摩尔百分比处,热释电系数与机电耦合系数k_t 分别出现最大值;用钙钛矿型铁电体的电晶各向异性理论模型和空间电荷效应解释了介电性的实验结果.