(1-x)BiScO_3-xPbTiO_3铁电陶瓷的制备与微结构性能研究

用氧化物合成法制备了0.36BiScO3-0.64PbTi O3(BSPT)铁电陶瓷.采用XRD和SEM等分析技术,研究了BSPT陶瓷的结构特点和微观形貌,测试了BSPT陶瓷的介电、压电性能.实验结果表明,利用氧化物合成法可以合成钙钛矿结构的BSPT陶瓷,其钙钛矿相含量最高可达92%以上.SEM分析表明,在1150～1180℃温度范围内烧结得到的BSPT陶瓷晶粒饱满、晶界清晰.BSPT陶瓷随烧结温度的升高,机械品质因数Qm明显增大.     

锆掺杂对Ba0.5Sr0.5Nb2O6陶瓷铁电性能的影响

采用部分共沉淀法制备了纯相及锆掺杂的Ba0.5Sr0.5Nb2O6无铅铁电陶瓷,研究了其相组成、致密度及铁电性能。结果表明,适量的掺杂锆,并引入SiO2为烧结助剂,可制备出致密、单一的钨青铜Ba0.5Sr0.5(ZrxNb1-x)2O6陶瓷。随着Zr4+掺杂量的增加,陶瓷的矫顽场Ec有所降低,剩余极化强度Pr和饱和极化强度Ps均减小。     

PbTiO3多晶及薄膜材料强电场下的电热效应研究

基于Landau-Devonshire的热动力学模型,计算了PbTiO3块体及薄膜材料在铁电相变附近的电热效应。PbTiO3块体在769 K出现了一级铁电-顺电转变。700 K时其矫顽场为25MV·m-1。强的电场使得PbTiO3块体材料的一级相变逐渐转变为二级连续相变,且相变在更高的温度发生。PbTiO3薄膜材料的相变为二级相变,熵值减小,而熵变也相应减少。随着电场的增强,两者的比热容减小,但对应的温度向高温方向移动,2者的熵值却随着电场的增大而增强。对于PbTiO3薄膜来说,随着面内错配度的变化,张应力使相变温度降低,而压应力则相反。计算了PbTiO3块体与薄膜材料的绝热温变与制冷热容,其中块体的绝热温变ΔTad与制冷热容RC最大,分别为4.76 K与94.1 kJm-2K-1。     

氮化硼掺杂对(Ba,Pb)TiO3陶瓷特性的影响

讨论了氮化硼(BN)掺杂对(Ba,Pb)TiO     

锆钛酸铅掺镧陶瓷的电诱超弹特性研究

本文研究了热压烧结和普通烧结的锆钛酸铅掺镧(PLZT)陶瓷的电致伸缩效应。用电阻应变计和改进的Sawyer—Tower电路同时测量了强电场下的电诱应变和极化强度。对x/70/30的多种组份研究表明:所有这些组份的基态是宏观非极化的,电致伸缩效应支配了电诱应变。组份为(7.6～8.0)/70/30的热压烧结PLZT陶瓷呈现出双电滞回线及电诱超弹现象。并且发现了电致伸缩系数随温度的增加在出现ON/OFF型弹滞回线的温区内急剧增大的新现象。     

等静压和温度作用下Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷的介电性能研究

对反铁电-铁电相界附近的Nb掺杂Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷，采用2GPa等静压装置测试了其在不同等静压力下的介电温度性能，分析了各种介电异常，发现了精细的相变特性，指出随着温度升高，在较低的等静压范围内发生反铁电-铁电-顺电相变，而在较高的等静压范围内发生反铁电-顺电相变，其中，铁电相分为微弱频率弥散的弛豫型铁电相和正常铁电相两个不同的介电性能区域，最后，得到了该组分材料的温度-等静压相图。     

铁电陶瓷的有效介电系数及其调整原理

通过讨论用通用LCR测量仪所测铁电陶瓷介电系数的含义,导出了抑制铁电陶瓷有效介电系数随偏压变化大小的原理表达式,即c_2~2/c_1~2=—dc_2/dE/dc_1/dE。根据此表达式,在抑制PZN和PMN基铁电陶恣介电系数随偏压变化大小的研究中,收到满意的效果。     

铁电材料Pb(Zr1-xTix)O3的电热效应

通过Landau-Devonshire的热动力学模型,研究了PbZr1-xTixO3(x=0.5、0.6、0.7、0.8、0.9)的结构转变与电热效应。发现50MV/m的强电场可使一级结构相变转变为二级连续相变。此外,零场下当x=0.5、0.6、0.7、0.8、0.9,一级结构转变温度分别为T0=665K、691K、713K、729K、740K。在强电场作用下,一级结构转变逐渐转变为二级相变,而转变温度逐渐升高,导致最大电熵变增强,比热也随之降低。PbZr1-xTixO3(x=0.5、0.6、0.7、0.8、0.9)的最大电热温变出现居里温度以上,即出现在居里温度以上200K附近。     

Bi0.04Sr0.94TiO3铁电陶瓷的合成与变温介电谱研究

采用固相反应一次烧结成型的方法制备了Bi0.04Sr0.94TiO3弛豫铁电陶瓷,着重研究了烧结条件对陶瓷的外形和介电性能的影响.结果表明,适当的压力和粉末湿度能促进样品压制成型,较慢的升降温速率有利于样品受热均匀,优化陶瓷的外形,改善微观结构.变温低频介电谱测量分析表明,所合成的Bi0.04Sr0.94TiO3陶瓷样品的主相的确是弛豫铁电相,而且性能稳定.     

纳米CuO掺杂(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3基Y5V陶瓷的制备与表征

目的以纳米CuO作为烧结助剂制备(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3陶瓷(BC-STZS),研究纳米CuO的用量及烧结温度对BCSTZS陶瓷的微观形貌以及介电性能的影响,以期获得低烧Y5V型陶瓷材料。方法采用固相法掺入纳米CuO制备一系列的BCSTZS陶瓷。通过XRD,TEM和SEM对样品进行表征,并测试陶瓷的介电性能。结果在低温烧结时,陶瓷的密度和介电常数随CuO掺杂量的增加而增大,纳米CuO可以将BCSTZS陶瓷的烧结温度降低到1 150℃。当纳米CuO含量为1.5%(质量分数)时,BCSTZS陶瓷材料满足EIA Y5V标准,其εmax=8 690,介质损耗为1.67%,绝缘电阻率为5×1013Ω.cm。结论采用纳米CuO为助烧剂制备的BCSTZS陶瓷具有气孔率小、密度较大,晶粒大小一致且分布均匀的特点,采用该方法可以在低温下得到满足Y5V标准的BSCTZS基陶瓷材料。该研究具有重要的应用前景。     

过量Na+对(K0.5Na0.5)NbO3-LiNbO3无铅压电陶瓷相组成及结构的影响

通过固相反应法预合成0.94(K0.5Na0.5)NbO3-0.06LiNbO3(KNLN6)无铅压电陶瓷粉体。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对KNLN6试样进行性能表征。结果表明:按化学计量配比合成的KNLN6粉体中含有K3Li2Nb5O15(KLN)第二相;Na2CO3摩尔分数过量5%时,可有效地消除第二相KLN,从而获得单一钙钛矿结构的KNLN6粉体,同时,粉体的预烧温度降低了50℃;在1070℃下烧结2 h制备的Na2CO3过量5%的无铅压电陶瓷中,KNLN6晶体具有A位无序的单一正交钙钛矿结构,晶粒呈立方体状,平均尺寸约为10μm。     

高介、低损耗Ba（Ti，Zr）O3基电容器陶瓷的研究

采用正交设计实验法研究了配方对Ba（Ti，Zr）O     

退极化场对Ba0.5 Sr0.5 TiO3外延薄膜的铁电和介电性能的影响

基于Ginzburg-Landau-Devonshire唯象理论,定性研究了在有或无退极化场情形下外延Ba_0.5Sr_0.5TiO₃薄膜的铁电和介电性能随厚度的依赖特性。结果表明:与无退极化场相比,退极化场的存在使薄膜极化强度空间分布更均匀,抑制了系统的平均极化强度,降低了相变温度(ΔT_c),但增加了临界厚度(Δh_c、Δh_m)和调谐率(Δφ),尤其在电极弱补偿情况下更加显著,厚度为100 nm时薄膜的ΔT_c、Δh_c、Δh_m和Δφ分别约为-57.5 ℃、15 nm、40 nm和20%;外延薄膜的介电性能取决于极化强度对外加电场的响应能力,而非极化本身,这一观点可从完全相反的极化强度和调谐率厚度依赖性趋势充分证明。     

(1-x)Pb(Sc_(0.5)Ta_(0.5))O_3-xPbTiO_3弛豫铁电陶瓷介电和压电性能的研究

采用氧化物混合烧结法,在烧结温度为1250℃的条件下,制备了(1-x)Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-xPbTi O3弛豫铁电陶瓷,并对其压电性能和介电性能进行了研究.发现在x=0.45时,(1-x)Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-xPbTi O3弛豫铁电陶瓷体系具有较好的压电性能和介电性能,实验结果表明该体系的准同型相界应该在x=0.45附近.     

(Na_(0.3)K_(0.7))NbO_3铁电半导体陶瓷的PTC效应

本文研究了GeO_2-K_2CO_3和MoO_3掺杂的(Na_(0.3)K_(0.7))NbO_3铁电半导体陶瓷的PTC效应。导出了存在粒间相情况下铁电体表面势垒表示式,这是对Heywang模型的一种修正,利用修正的Heywang模型对(Na,K)NbO_3半导体陶瓷的PTC效应进行了解释。     

Yb2O3、Al2O3、TiO2对Yb-TZP材料性能的影响

用超细ZrO     

Si3N4陶瓷与铝的辉光钎焊

利用化学镀工艺使陶瓷表面金属化,进而采用辉光钎焊的方法实现了Si3N4陶瓷与纯铝的无钎剂钎焊.对接头的微观结构、接头中金属间化合物的行为及防止措施进行了分析和探讨.     

B替位Ca离子对BaTiO_3铁电相变的影响

用X和射线衍射、透射电镜、扫描电镜、介电性能与电导平衡等方法研究了B位Ca离子对BaTiO_3;陶瓷铁电相变的影响.X射线衍射数据表明,随着B位Ca离子含量的增加(直至5%)c/a比下降至接近1.从介电系数的温度关系可见:含5%B位与6%A位Ca离子的组份其居里峰展宽且下降至室温.发现了当含A位Ca离子(约5%)时,B位Ca离子含量的变化对降低居里点有较显著的作用.据此结果,本文发展了一套热力学模型以解释Ca掺杂BaTiO_3中B位Ca离子对居里峰移动与展宽的作用.     

K0.5Na0.5NbO3陶瓷的冷烧及其介电与铁电性能

结合普通球磨与高能球磨法,制备了具有纯相、平均粒度约100 nm的K0.5 Na0.5 NbO3前驱粉体,前驱粉体加入一定量的去离子水作为液相,采用冷烧并退火工艺制备具有简单组成的K0.5 Na0.5 NbO3陶瓷.研究了冷烧温度、冷烧时间、压力等对冷烧试样物相和致密性的影响,对冷烧试样在不同温度进行退火,研究了退火温...     

BiFeO3-PbTiO3系高温压电陶瓷的阻抗谱分析

采用交流阻抗谱分析0.63(Bi_0.94La_0.06)(Ca_0.05Fe_0.95)O₃-0.37PbTiO₃（BLGF-PT）高温压电陶瓷的导电机制.阻抗谱和模谱分析表明,BLGF-PT的绝缘性能主要由晶粒贡献,BLGF-PT陶瓷的电学等效电路可以用一个电阻和一个通用电容器并联构成.由阻抗谱计算得出的晶粒电阻率随温度的升高而下降,载流子的激活能为0.88 eV.