颗粒定向的铁电的PbBi_2Nb_2O_9陶瓷的制备

本文介绍颗定粒向的铁电的PbBi_2Nb_2O_9(以下简称PBN)陶瓷的一种新的制备工艺过程:运用“熔盐法”(Molten—Salt Process)合成PBN晶体:采用“刮刀法”(Doctor—Blade Proccss)使合成的PBN晶体进行定向;然后使用“热压法”(Hot—Pressing Process)提高PBN陶瓷的颗粒定向率和密度。应用这些工艺过程制造了具有定向率大于90%、密度为8g/(cm)~3的铁电PBN陶瓷,这种陶瓷可在温度为170℃、电场为80KV/cm下极化,压电系数d_(38)可达40×10~(-12)C/N。     

O.05Ba(Cu1/2W1/2)O3-O.95PZT的性能研究

采用固相合成法制备0．05Ba(Cu1／2W1／2)03-0．95PZT三元体系压电陶瓷，研究了烧结温度对压电陶瓷压电性能的影响；通过XRD和SEM测试发现材料仍为钙钛矿结构，显微分析表明晶粒之间结合紧密，颗粒大小均匀；实验结果表明，压电陶瓷的压电系数d33为605pC／N，机电耦合系数Kp为0．37左右，机械品质因数Qm为60。     

0.05Ba(Cu_(1/2)W_(1/2))O_3-0.95PZT的性能研究

采用固相合成法制备 0 .0 5Ba(Cu1/ 2 W1/ 2 )O3 - 0 .95PZT三元体系压电陶瓷 ,研究了烧结温度对压电陶瓷压电性能的影响 ;通过XRD和SEM测试发现材料仍为钙钛矿结构 ,显微分析表明晶粒之间结合紧密 ,颗粒大小均匀 ;实验结果表明 ,压电陶瓷的压电系数d3 3 为 6 0 5pC/N ,机电耦合系数Kp为 0 .37左右 ,机械品质因数Qm 为 6 0。     

高压电性能和介电性能0-3型PZT/PVDF压电复合陶瓷的制备

实验采用固相法合成性能良好的PbZr_(0.52)T_(0.48)O_3(PZT)陶瓷粉末,通过常压和热压工艺制备0-3型PZT/PVDF(偏聚氟乙烯)压电复合材料,研究了常压和热压工艺、PVDF所占体积分数和极化条件(时间、电场强度)等因素对复合陶瓷压电和介电性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阻抗分析仪等表征样品的显微结构和电性能。结果表明:最佳极化条件为极化时间30 min,极化强度7 k V/mm,采用热压工艺制备的复合陶瓷性能更佳;当PVDF体积分数为10%时,PZT/PVDF压电复合材料的性能最佳,其介电损耗低至1.7%,相对介电常数为191,压电常数为42 p C/N。     

颗粒定向的Bi_2WO_6陶瓷的制备

本文主要阐述一般烧结的颗粒定向的Bi_2WO_6陶瓷的制备工艺过程。讨论了合成温度对Bi_2WO_6晶体尺寸的影响以及烧成温度和保温时间对陶瓷的颗粒定向率和密度的影响。在750℃下用“熔盐法”合成的晶体,经过“刮刀”过程以后,在870℃下保温24小时所制备的颗粒定向的Bi_2WO_6陶瓷,其颗粒定向率>90%;密度约8克/[厘米]~3。     

高致密Ni-Fe/Al2O3纳米复合材料的制备及其断裂韧性研究

为提高氧化铝陶瓷断裂韧性,该文采用机械-化学法(Mechano-chemcial Method)合成出高分散的Ni-Fe/Al2O3纳米复合粉体,并采用高温热压烧结工艺,制备出了高致密、颗粒细小、分散均匀的氧化铝基纳米复合材料.热压块体相对密度最高达到99%,Ni-Fe晶粒大小为100～500 nm.断裂韧性从单相a-Al2O3的4.75 MPa·m1/2提高到6.24 MPa·m1/2,ψ(Ni-Fe/Al2O3)=19%.通过对材料微结构的表征,讨论了纳米Ni-Fe颗粒增韧氧化铝陶瓷的机理.     

CeO2掺杂KNN-LiSbO3无铅压电陶瓷的压电性能研究

利用传统固熔烧结法研究了Ce掺杂的95KNN-5LiSbO3无铅压电陶瓷（简称KNN-LS）的微观结构、压电性质、老化率和防潮性能。实验结果显示,掺杂CeO2对KNN-LS陶瓷在烧结温度、质量损耗、压电性质和微观结构有特殊的影响规律,本文从微观反应机理上对其做了解释。成功制备出高压电常数（255pC/N）、高致密度（98.1%）、低老化率和高防潮性能的无铅压电陶瓷样品,表明这是一种很有应用潜力的无铅压电材料。     

含有定向排列颗粒的氮化硅陶瓷各向异性研究

通过添加α-Si3N4晶须,利用流延成型和热压烧结技术制备含有定向排列颗粒、各向异性的Si3N4陶瓷。研究α-Si3N4相在流延膜及烧结块体中的分布状态,并通过XRD、SEM和力学性能对流延膜和烧结块体的各向异性进行表征。结果表明,1 550℃下烧结制备的块体T(与流延方向平行的平面)、N(与流延方向垂直的平面)、P(侧面)三个面的I(210)/I(102)值与等轴状α-Si3N4粉体的相应值比较,其中T面的值较大,N面和P面的值较小;在T面的显微结构中存在平行于流延方向排列的大颗粒;试样不同面的力学性能(断裂韧性和抗弯强度)中,T面最好,P面次之,N面最差;I(210)/I(102)值、显微结构、力学性能测试结果表明所制备的氮化硅陶瓷存在各向异性。     

(Bi1/2Na1/2)TiO3-BaTiO3系无铅压电陶瓷工艺的研究

详细探讨了在制备(Bi1/2Na1/2)TiO3-BaTiO3(abbr.BNBT)系无铅压电陶瓷的过程中,合成条件Ty和烧结温度Ts对材料压电介电性能的影响,确定了较好的制备BNBT系压电陶瓷的工艺条件,并且系统地研究了(1-x)*(Bi1/2Na1/2)TiO3-xBaTiO3(x＝0.02、0.04、0.06、0.08、0.10)的性能.XRD结构分析发现系统的相界在x＝0.06,此时d33等压电介电性能参数达到最佳值.     

B_2O_3掺杂对Pb_(0.925)Ba_(0.075)Nb_2O_6压电陶瓷结构和电学性能的影响

采用传统的电子陶瓷制备方法,以氧化硼(B2O3)为掺杂剂,制备了Pb0.925Ba0.075Nb2O6-0.5wt.%TiO2-xwt.%B2O3(PBNT-xB)(x=0、0.02、0.04、0.06、0.08)压电陶瓷。详细研究了B3+离子掺杂对偏铌酸铅(PbNb2O6)基陶瓷的晶格结构、显微结构、介电及压电性能的影响。结果表明,适量B2O3有助于提高陶瓷的致密度,陶瓷的晶粒尺寸和晶格参数随着B2O3掺杂量的不同而改变。B2O3的掺杂量为x=0.04且在1 260℃烧结的陶瓷表现出优异的介电及压电性能。     

铁电锆钛酸铅陶瓷的Sol—Gel制备研究

本文主要对以丁醇钛、无水醋酸铅、乙醇锆为原料制备锆钛酸铅(RZT)陶瓷的溶胶——凝胶(Sol—Gel)方法进行了研究.实验表明,在650℃焙烧两小时凝胶粉末生成晶相的锆钛酸铅粉料,并且具有高均匀性,高纯度.在1200℃,170kg/cm~2和2h条件下通氧热压烧结的陶瓷具有优良的压电性能.     

复合相多铁性陶瓷(1-x)BaTiO3-xCoFe2O4的制备和性质

为研究复合相多铁材料中的磁电耦合并寻找同时具有良好铁电性和磁性性质的复合相多铁性材料,采用固态反应法,制备了(1-x)BaTiO3-xCoFe2O4系列复合多铁性陶瓷.通过分析性质和成分之间的依赖关系,在实验上发现,在x=0.3附近,陶瓷表现出较好的室温铁电、压电和磁性性质,相关的铁电剩余极化值为4.5 μC/cm2,压电导数和机电耦合系数为73 pC/N和0.16,剩余磁化强度为6.7 emu/g.并且,在实验上观察到磁电耦合效应对宏观电、磁性质的影响.     

织构化(Na1/2Bi1/2)TiO3-BaTiO3无铅压电陶瓷晶粒定向生长机制

以熔盐法合成的片状SrTiO3晶粒为模板,利用模板晶粒生长(TGG)技术制备晶粒沿[001]方向为取向的0.94(Na1/2Bi1/2)TiO3-0.06BaTiO3(简写为BNBT6)无铅压电陶瓷,采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对陶瓷试样进行表征,采用透射电子显微镜(TEM)观察SrTiO3与BNBT6基体界面的微观结构.结果表明,BNBT6陶瓷晶粒定向生长过程分为2个阶段:首先是异质外延生长阶段,即在片状模板晶粒的诱导下,BNBT6基体粉体在SrTiO3模板晶粒表面外延生长,形成与模板取向完全一致的单晶生长层的过程;其次是同质外延生长阶段,即单晶生长层生成后吞噬BNBT6基体粉体逐步生长得到各向异性的高取向BNBT6陶瓷的过程.     

无铅压电（1-x）Bi0.5Na0.5TiO3-xBaNb2O6陶瓷的热学性质及压电性能研究（英文）

利用传统的陶瓷制备工艺制备了(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBaNb2O6无铅压电陶瓷,并对不同含量BaNb2O6的陶瓷的热学性质、微观结构、介电性能以及压电性能进行了研究.通过DSC测试得到陶瓷的预烧温度和烧结温度分别为850℃和1 180℃.XRD结果显示在850℃下合成的陶瓷粉料为单一的钙钛矿结构.随着BaNb2O6含量的增加,材料的弥散性相变使材料又典型铁电体向弛豫铁电体转变,这种行为是由于A离子空位所引起的.BNTBN-x陶瓷的矫顽场也随着BaNbO含量的增加而降低.     

PZT掺杂Ba(Cu1/2W1/2)O3的压电陶瓷的性能研究

采用固相合成法制备了(1-xmol％)PZT—xmol％Ba(Cu1／2W1／2)O3三元体系压电陶瓷，研究了三元体系内Ba(Cu1／2W1／2)O3的掺杂比例x对材料的压电性能和介电性能的影响；讨论了Ba^2 、Cu^2 、W^6 离子对PZT压电陶瓷进行改性的作用机理；通过XRD和SEM测试手段，分析了物相组成和微观结构与材料性能的关系，发现合成的PZT材料均为钙钛矿结构，显微分析表明晶粒发育良好，其尺寸大约在3．5μm之间；实验结果表明，配方为0．95PZT-0．05Ba(Cu1／2W1／2)O3压电陶瓷的d33可达605pC／N，材料的机电耦合系数Kp约为0．4，材料机械品质因数均低于100，但相对介电常数εr由544提高到1400。     

CeO2掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3压电陶瓷的电子性能与微观结构

采用传统陶瓷工艺制备了CeO2掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(缩写为 BNBT6)无铅压电陶瓷.研究了CeO2掺杂量(0～1.0wt%)对BNBT6陶瓷的密度、相结构、微观结构及介电与压电性能的影响.XRD表明,CeO2掺杂量在0～1.0%wt之间变化,没有改变BNBT6陶瓷纯的钙钛矿结构.SEM表明,少量的CeO2掺杂,改变了陶瓷的微观结构.介电温谱表明,随着CeO2掺杂量的增加,铁电相向反铁电相转变温度(Td)降低. 室温下,CeO2掺杂量为0.4wt%时,BNBT6陶瓷样品有很好的性能:密度为5.836g/cm3,压电常数为136pC/N,平面机电藕合系数为30.3%, 相对介电常数为891, 介电损耗为0.0185.     

退火对Pb_(0.925)Ba_(0.075)Nb_2O_6-0.5wt.%TiO_2压电陶瓷结构及电学性能的影响

采用传统固相法制备了Pb0.925Ba0.075Nb2O6-0.5wt.%TiO2(PBN-T)压电陶瓷,并详细研究了退火对PBN-T陶瓷的结构、介电及压电性能的影响规律。实验中选取退火温度为500~800℃,退火时间为12~168h,退火气氛为空气中无额外Pb2+源、空气中含额外Pb2+源及氮气中含额外Pb2+源。结果表明:陶瓷的电学性能与退火参数密切相关,在600℃、氮气中含额外Pb2+源气氛下退火73h的陶瓷试样具有较佳性能,其居里温度为523℃,室温下压电常数为85pC/N,极化试样经500℃热处理后仍具有较高的压电常数82pC/N。     

Ca2+含量对(Na0.5Bi0.5)1-xCaxBi4Ti4O15层状压电陶瓷的居里温度和性能的影响

采用传统固相法制备铋层状(Na0.5Bi0.5)1-xCaxBi4Ti4O15(NCBT)压电陶瓷,其中x=0.1、0.2、0.3和0.4。利用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、同步热分析仪(STA)、阻抗分析仪等对陶瓷的结构和性能进行表征,分析不同Ca2+含量对NCBT压电陶瓷的居里温度和压电性能的影响。结果表明:在x=0.3条件下制备的NCBT陶瓷性能最佳,压电常数(d33)为17.7 pC/N,介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)分别为163.8和0.28%(频率1 kHz),居里温度(Tc)为647.6℃。     

无铅压电陶瓷的制备与性质

基于对人类环境的保护和发展环境友好材料与电子产品的要求,近年来开展了无铅压电陶瓷的研究与开发.文中在目前无铅压电陶瓷研究的基础上,进行了Ta、Li固溶改性铌酸钾钠无铅压电陶瓷(LNKNT)的制备和性质的研究.根据XRD分析,当Ta组分(x)为10%～20%时,LNKNT陶瓷室温相为单斜晶系钙钛矿相;当x=17%和20%时,形成完全固溶体,在单斜晶相-四方晶相相变温度附近出现单斜晶相与四方晶相共存的情形.文中还讨论了Ta组分对材料介电常数温度特性、压电性质的影响.当x=17%时,LNKNT陶瓷的压电常数、平面机电耦合系数和介电常数分别为235pC/N、0.49和1293.5.该陶瓷材料已经达到工业应用的要求,目前已被尝试应用于制造压电蜂鸣器.     

多层晶粒生长法制备织构化CaBi_4Ti_4O_(15)压电陶瓷

采用新型的丝网印刷晶粒定向技术,以Bi2O3,CaCO3和Ti O2纳米粉体为原料,无需模板晶种直接制备出高度织构化的CaBi4Ti4O15陶瓷.系统研究了烧结温度、时间、升温速度以及原料粉体颗粒度对晶粒定向的影响,在1000～1180℃范围内烧结4h后获得高达94.1%的晶粒取向度.利用XRD和SEM等手段探讨了丝网印刷工艺的晶粒定向生长机理,认为丝网印刷可获得极薄的颗粒层,层间存在间隙,各层内的颗粒由于在平行界面方向生长不受限制,使其该界面方向的晶粒尺寸大于其它方向,从而最终得到晶粒高度定向的陶瓷.