高性能、高居里温度压电陶瓷研究进展

随着现代科学技术的发展,迫切需要能够在更高的温度下工作的新型压电陶瓷材料及其器件.作者介绍了高性能、高居里温度压电陶瓷材料的研究进展,认为高性能、高居里温度压电陶瓷的研究应当着重在陶瓷体系的MPB附近进行研究,在(1-x)Bi(Me)O3-xPbTi O3(Me=Sc,Ta,Ga,Yb,In)基和(1-x)Li NbO3-x(Na,K)(NbyTa1-y)O3基陶瓷材料体系中可望发现新的高性能、高居里温度的压电陶瓷体系.     

"新型功能陶瓷材料的制备科学及其关键基础性问题"的研究取得重要进展

新型功能陶瓷是以电、磁、光、声、热、力学、化学和生物等信息的检测、转换、耦合、传输、处理和存储等功能为特征的新型材料,在国民经济和国防建设中具有重要而广泛的应用。随着现代高新技术的发展,功能陶瓷及其应用正向精细化、多功能、智能化、集成化、高性能、高可靠和复合结构发展。因此,解决功能陶瓷材料在制备中的各种基础性科学问题,为我国高性能功能陶瓷材料和元器件的批量、稳定生产提供理论依据,以促进我国功能陶瓷材料制备科学的快速发展是功能材料研究领域的一大核心课题。     

(K0.5Na0.5)NbO3无铅压电陶瓷的制备及性能研究

目的制备(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)无铅压电陶瓷并研究其结构和性能。方法采用传统固相法,用XRD,SEM等手段对KNN无铅压电陶瓷材料的相结构和显微形貌进行了表征。结果KNN压电陶瓷材料为单一的正交晶系的钙钛矿结构。对KNN无铅压电陶瓷的电性能测试表明,KNN陶瓷具有高的压电常数d33=127 pC/N,高的机电耦合系数Kp=0.41,高的温度Tc=428℃和低的介电损耗tanδ=0.028(10 kHz)的优点;KNN陶瓷存在着饱满的电滞回线,其剩余极化率Pr为18.8μC/cm2,其矫顽场Ec为9.65 kV/cm;所得的陶瓷的密度和电性能要远优于用同样制备方法和烧结方式所得的陶瓷的性能,并且也优于用等静压工艺所得的陶瓷的性能。结论KNN陶瓷是高频压电器件较理想的备选材料之一。     

Ba_(1-x)Ca_xZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3陶瓷的晶体结构、储能性能及其极化机理

采用柠檬酸盐法制备名义组成为Ba_(1-x)Ca_xZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3(x=0、0.05、0.10)的陶瓷材料,分析了不同钙含量对陶瓷样品结构及储能性能的影响。结果表明,x=0和x=0.05的陶瓷材料显微结构均呈现出双峰式晶粒尺寸分布,而x=0.10的陶瓷样品晶粒大小分布均匀;随着钙含量增加,Ba_(1-x)Ca_xZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3晶格常数逐渐减小,晶体结构呈现单一钙钛矿相,当x=0.10时,陶瓷样品储能性能恶化;陶瓷材料储能性能与缺陷偶极子诱导的极化团簇转向行为有关。通过分析介电常数、介电损耗和交流电导率随测试频率的变化规律,证实了样品中极化实体的极化行为与氧空位跃迁存在关联。     

Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷的研究进展

综述了国内外关于Bi0.5Na0.5TiO3(记为BNT)基无铅压电陶瓷材料的最新研究进展。着重介绍了BNT基无铅压电陶瓷的新制备工艺,掺杂改性对该陶瓷体系压电性能的影响及目前其压电性能改进的研究成果,并对其发展趋势做了展望。     

关于PTC陶瓷发热材料的研制

制成性能优良的以ＢａＴ_ｉＯ_３为基的ＰＴＣ陶瓷体是全课题的主要任务。本文独立地给出了用化学共沉淀方法研制Ｂａ_（１－ｘ）Ｓｒ_ｘＴ_ｉＯ_３基ＰＴＣ陶瓷的化学反应方程式，阐述了制备低烧结温度、高性能的热敏陶瓷材料的过程和方法，并对某些关键问题进行了讨论。     

PZT6.5 MHz压电陶瓷滤波器的设计与工艺研究

介绍了6.5 MH z压电陶瓷滤波器的设计原理和制备工艺。通过对锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷材料的改性,确定了滤波器陶瓷材料的配方,通过对分割电极的设计,实现了二重模滤波器的电容耦合;经过不断的试验和工艺改进,使产品性能达到了预期的目标。     

氧化铝陶瓷光固化浆料的制备及脱脂工艺优化研究

本文重点研究了光固化浆料固含量和粘度的关系,通过分散剂调控流变学性能,实现了高固含量浆料(45 vol%)的制备并完成打印.在此基础上我们发现,脱脂烧结工艺是决定氧化铝陶瓷成型的另一关键因素.脱脂不彻底会导致气孔、裂纹等缺陷,直接影响到陶瓷质量.鉴于此,本研究针对所制备的氧化铝陶瓷浆料有机物类型,调整了脱脂曲线,并证实通过先在真空中热解后在空气中除碳的两步脱脂方式可使有机物充分去除,不易产生气孔,最终获得了结构致密的氧化铝陶瓷材料.本文系统总结了分散剂种类、浓度及氧化铝固含量对浆料粘度的影响,优化了脱脂工艺,为复杂结构陶瓷材料的光固化成型及性能的优化提供了实验依据.     

多孔陶瓷材料的研究现状与进展

多孔陶瓷材料有许多优良的性能,在工业上有广泛的应用,其发展前景十分广阔．本文综述了多孔陶瓷的类型、制备方法、用途以及应用前景．     

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．     

Superluminal and Negative Group Velocity in the Electromagnetic Wave Propagation

1Introduction　InthestudyoftheEMwavepropagationintheearly 1 9thcentury,thephasevelocityofwavesisbroughtforward ,whichisdefinedasthepropagationvelocityofthephaseofharmonicwavesandcanbewrittenas:Vp =ω β (1 )Whereβisaphaseconstant.In 1 839,W .R .Hamiltonbroughtforwardaconceptofgroupvelocitytoexplainsomeofsuchcomplexphenomenaastwowavesofdifferentfrequen ciespropagatetogetherinonemedium .In 1 877,Rayleighgavethedefinitionofthegroupvelocityinhisfamousbook“TheoryofSound”andthegroupvelocityis…     

电磁波传播中的超光速群速和负群速

分析了产生群速超光速和负群速的条件。讨论了截止波导中消失波条件下的超光速群速和负群速。用模拟同轴光子晶体的结构进行实验,获得了阻带中的超光速群速,Vg=(1.5-2.4)c。     

论Bessel波束超光速现象

Bessel波束具有奇异的特性,例如在传播中不发生衍射,而且实验测量证明其群速比光速c要大。对其超光速运动可以用球面波前在对称轴上的干涉作简单解释。2006年有研究人员指出,不仅通常的实宗量Bessel波,虚宗量修正Bessel波也有群速超光速现象。     

视超光速运动中“核固定”与视超光速的统一

在视超光速运动的相对论超光速模型[1 ] 的基础上 ,进一步给出视超光速源的核与子源的视速度方程、核与子源速率相等条件下的真实速度方程、核与子源设为光速时的视速度关系方程。然后将观测到的视速度 Vapp和由自康普顿散射机制推算的喷流与视线的夹角θ的数据代入真实速度方程 ,所得值再代入核与子源的视速度方程 ,结果表明 ,离我们而去的核表现为“固定”,而向我们而来的子源表现为超光速 ,二现象在相对超光速模型中得以统一。 [1]及本文对单一天体的运动也适用。     

Forty Years Research of Faster-Than-Light——Review and Prospects

Since the early work of O. M. Bilanuik and B. C. Sudarshan in 1962 and G. Feinberg in 1967, the research work on the faster-than-light (superluminal) has been performed in the world, such as in USA, Europe and China. In this paper, the development stages of the study are presented, which include beginning stage, transitional stage and experimental stage. Based on the Einstein‘s paper in 1905, the velocities greater than that of light had no possibility of existence. However, in the Einstein‘s papers of 1907 it was founded that the superluminal signal speed could not be refuted absolutely. In this paper, the studies on velocities are classified. The definition of General Information Speed is suggested, which will ease the discussion. After reviewing the researches of 1962-2004, it can be concluded that the faster-than-light is a realizable scientific statement.     

论电磁波传播中的负速度

近10年来,多国科学家以实验研究了在短波、微波、光频和太赫波频段发生的超光速现象.在许多情况下,是发送脉冲后使之作负速度波传播,从而实现超光速传播的.本文概述了在负速度波传播方面的理论研究和实验研究.例如,实验中使光脉冲通过原子气室,其峰值到达入口前即在出口处浮现,呈现负渡越时间和负群速.故群速可以大于光速,可以为无限大,甚至可以为负.近年来,实验和观察中累累发现负速度的超光速现象,故可以认为它是科学研究的前沿之一.     

自然界可能存在超光速粒子

实验发现中微子的质量平方是负值。根据这一事实,对比Dirac方程和虚质量的Dirac方程,提出了一个超光速中微子的量子方程。一个虚粒子可以看作是超光速粒子。这个方程的显著特征是,时空反演是对称性的,而空间反演对称性有最大的破坏。     

光波在一维光子晶体中传播行为的数值研究

由Kronig-Penney模型导出了光波在一雏光子晶体中传播的群速度的解析表达式，利用传输矩阵法对一维光子晶体的色散关系和群速度分布特征进行了数值研究．结果表明，光波在光子晶体中传播的群速度与光子带隙结构及色散特性有着密切的联系，光子导带内的群速度为有限值，在光子禁带的边缘，群速度迅速减小而趋于0，光的传播具有显著的带边延迟效应．同时，在反常色散区，群速度为负值，光的传播表现出明显的超光速现象．光子晶体的结构参数直接影响光波在光子晶体中的群速度．     

光脉冲在电磁感应介质中的超慢群速与负群速传播实验研究

报道我们通过实验观察到了光脉冲在铯原子气体电磁感应透明(EIT)介质中减慢(减到了c/30000)和在电磁感应吸收(EIA)介质中的负群速传播(-c/3000)现象。     

原子光学的最新发展——光的群速度在铯原子气体中可达到真空中光速的310倍

主要介绍光脉冲传输研究方面的最新发展动态，WangLJ等人