复合钙钛矿结构高温压电陶瓷材料的研究

研究了Ｐｈ（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３，Ｂｉ２／３（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３以及Ｂｉ（Ｃｄ１／２Ｔｉ１／２）Ｏ３改性的ＰｂＴＩＯ３陶瓷的高温压电性能．结果表明，对ＡＢＯ３型钙钛矿结构的ＰｂＴＩＯ３进行Ａ和Ｂ位复合取代可得到压电性能优良、适合于高温应用的压电陶瓷材料．其优良的压电性能及较好的温度稳定性与Ｂｉ３＋的半径、Ｂｉ３＋在Ａ位取代所产生的铅缺位以及Ｂ位复合取代的钙钛矿结构化合物较高的居里温度有关．     

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．     

LaMO3-AB2O4复合陶瓷材料及其复合机制的研究

研究了钙钛矿型（ＡＢＯ３）陶瓷与尖晶石型（ＡＢ２Ｏ４）陶瓷材料的复合机制,实验发现：钙钛矿型陶瓷与尖晶石型陶瓷材料以一定的比例进行复合,在高温烧结过程中有离子迁移发生,离子迁移主要在Ｂ位间进行,复合体电导率与离子迁移后所形成的结构状态有关,当复合体产生高电导结构时,复合体电阻率降低,反之,电阻率增高。     

深部油气勘探用高温压电陶瓷材料研制及产业化

深部油气资源的勘探与开发已成为当今解决石油资源短缺的一个重要途径。多极子阵列声波测井仪(MPAL)是新一代声波测井仪器。但目前国内多极子阵列声波测井仪一般只能用到150℃左右的环境温度,远远不能满足深部(大于5000米)油气勘探的需要。多年来,高温高稳定压电陶瓷材料难以取得实质性突破一直是制约我国高端声波测井仪器发展的主要技术瓶颈。中国科学院上海硅酸盐研究所针对锆钛酸铅〔Pb(Zr1-x Ti x)O3,PZT〕和偏铌酸铅(Pb Nb2O6)两类压电陶瓷在高温应用中急需突破的技术难题,开展了压电陶瓷组成设计新方法研究和制备技术创新研究,经过多年的持续攻关,成功研制出了具有完全自主知识产权的高温高稳定PZT和Pb Nb2O6压电陶瓷,满足了声波测井仪器深部油气勘探的需求,并取得了一系列创新性成果,推动了我国声波测井的技术进步。     

掺杂PZT压电陶瓷材料的研制及其发展趋势

在介绍掺杂PZT压电陶瓷材料制备的基础上,总结出生产掺杂PZT材料的最佳烧成条件,指出所研制的样品已达到或超过压电点火材料的水平,但所选系统仍有潜力可挖,只要工艺合适,性能完全能再提高,对无铅压电陶瓷材料的发展趋势进行了展望。     

压电陶瓷材料的发展及其新应用

综述了近年来国内外压电陶瓷材料的最新研究进展，对于在生产实践中所采取的一系列压电陶瓷改性措施，包括沉淀法、溶盐法、溶胶-凝胶法及水热法等的优缺点作了比较，强调了低温烧结的优越性，特别指出它们在含铅的锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷与不舍铅的铋层压电陶瓷和不合铅的钙钛矿型压电陶瓷制备中的重要作用；最后，简要介绍了压电陶瓷一些重要的新应用。     

PNW-PMS-PZT压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PNW-PMS-PZT四元系压电陶瓷，分析了其粉体的相结构组成，研究了室温下烧结温度和组分对表观密度ρ、相对介电常数εr、介电损耗tan δ，居里温度Tc和压电常数d33的影响，实验表明在室温下随着PZT含量的增加εr、Tc、d33逐渐增大，tan δ逐渐减小：随着烧结温度的提高，ρ总体增大，εr、d33增大，tan δ逐渐减少，Tc变化不明显。制得了εr=2200，tan δ=0．0062，d33=390pC／N，Tc=235℃的压电材料。     

基于ANSYS的含缺陷压电陶瓷材料有限元仿真分析

利用Voronoi图增量式外存算法,在指定"代表性体积单元"(RVE)中完成海量三维压电陶瓷微观组织结构设计仿真.考虑实际压电陶瓷中缺陷可能的形态、尺寸、空间取向分布等几何参数,在ANSYS软件环境下用参数化程序设计语言APDL编程建立含缺陷压电陶瓷有限元仿真模型,实现网格的合理划分,实现三维含缺陷压电陶瓷微观组织结构加载的自动化.     

压电陶瓷材料静态弯曲强度的计算机仿真

根据压电陶瓷材料标准试样的抗弯试验过程的特点,简化弯曲试验模型,运用计算机辅助工具对其行仿真分析。与经验公式得到的数据相比较,发现分析结果相一致,说明了简化模型和计算机仿真分析过程的正确。这对指导试验过程具有重要意义。     

压电陶瓷材料静态弯曲强度的计算机仿真

根据压电陶瓷材料标准试样的抗弯试验过程的特点,简化弯曲试验模型,运用计算机辅助工具对其行仿真分析.与经验公式得到的数据相比较,发现分析结果相一致,说明了简化模型和计算机仿真分析过程的正确.这对指导试验过程具有重要意义.     

Nb掺杂对双钙钛矿化合物居里温度的影响

研究了双钙钛矿结构化合物Sr2FeMo1-xNbxO6中Mo位的Nb替代效应,发现了在x≤0.40的范围内Nb替代Mo,没有引起样品的结构的变化,但导致了样品的B位离子有序度的降低,抑制了Sr2FeMoO6的铁磁性,使样品的居里温度随Nb的掺入而降低.讨论发现,随着Nb的掺入,Fe3 之间的铁磁性排列的减少,反铁磁性排列的增加是产生上述结果的主要原因.     

高温无铅压电陶瓷BFMT-BT的微结构与电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备一种高温钙钛矿结构0.71BiFe1-x(Mg1/2Ti1/2)xO3-0.29BaTiO3 (BFMTx-BT)无铅压电陶瓷.研究Bi(Mg1/2Ti1/2)O3 (BMT)改性对该体系陶瓷微结构、介电、铁电与压电性能的影响.结果表明:在所研究的组成范围内BMT不改变陶瓷的晶体结构,居里温度随BMT含量的增加先保持不变,但随BMT的进一步增加明显降低,频率依赖性与弥散相变特征随BMT含量的增加更加明显.矫顽场随BMT含量的增加而降低,剩余极化在BMT含量x≤0.06时变化不大.添加BMT提高了陶瓷的压电常数d33,但使机电耦合系数降低.在BMT含量x=0.03时,BFMTx-BT具有优良的压电性能(d33为155 pC/N)与高居里温度(屯为420℃).     

一种四元系压电陶瓷材料的研究

通过对Ｐｈ（Ｓｎ１／３Ｎｂ２／３）Ａ（Ｌｉ１／４Ｎｂ３／４）ＢＴｉｃＺｒＤＯ３（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１）四元系压电陶瓷材料的组分、添加物，取代物的研究，找到了这一四元系压电陶瓷材料的最佳组成，其性能满足了发射型换能器件对压电陶瓷材料的性能要求。     

钙钛矿复合氧化物纳米陶瓷薄膜材料的结构与导电性

实验以柠檬酸为配体,采用ＩＳＧ法制备了钙钛矿型稀土复合氧化物ＬａＭＯ３（Ｍ为Ｎｉ＾３＋、Ｃｏ＾３＋、Ｃｒ＾３＋和Ｆｅ＾３＋）纳米陶瓷薄膜,研究其在还原气氛下的结构与薄膜导电性的关系,通过Ｂ位离子对征钛矿型稀土复合氧化物气体敏感效应影响的考察,发现随着还原程度的增大,纳米薄膜的化学吸附氧减小,氧空位增多,电阻显著增大。     

大各向异性改性PbTiO3压电陶瓷材料设计与研究

自行设计一种以 (Mn1/ 3 Sb2 / 3 ) 4+ B位取代Ti4 + 为特征的新型改性PT压电陶瓷材料 ,典型配方主要性能参数为 :TC=2 52℃、εT3 3 /ε0 =1 60、tgδ =1 % ;d3 3 =70× 1 0 -12 C/N、kt=0 .60、kp≈ 0、kt/kp→∞ ;Qm=4 3、Nt=2 0 0 4Hz·m .该材料具有良好的烧结特性及高厚度机电耦合系数、大压电各向异性、低机械品质因素、小介电常数等优异特性 ,在超声换能器尤其是NDT探头、水听器及宽带高频滤波器的研制上显示出好的应用前景 .     

基于FEPG的压电复合结构动态问题求解

基于有限元程序自动生成平台FEPG,建立了压电类复合结构动态问题六个未知场的有限元控制方程,通过编写元件化程序,对纵弯超声电机定子的激振响应进行了求解,实现了对压电类结构动态问题的透明计算,结果表明该方程可以用于压电类问题计算,为研究压电陶瓷在大功率驱动下的非线性本构模型,开发求解超声电机压电复合定予问题的专用有限元程序奠定了基础.     

BNT-BKT-BiCrO3压电陶瓷的压电性能和退极化温度

采用传统陶瓷制备方法,制备了一种新型无铅压电陶瓷材料(1-x-y)Bi0·5Na0·5TiO3-xBi0·5K0·5TiO3-yBiCrO3(简写为BNT-BKT-BC-x/y).研究了该体系陶瓷微观结构、压电性能和退极化温度的变化规律.结果表明:除x=0·18、y=0·025的组成析出第2相外,其他组成陶瓷均能够形成纯钙钛矿固溶体,陶瓷三方、四方共存的准同型相界(MPB)成分范围为x=0·18~0·21,y=0~0·02.在准同型相界成分附近该体系陶瓷压电性能达到最大值:d33=168pC·N-1,kp=0·326.采用平面机电耦合系数kp和极化相位角θmax与温度的关系确定的退极化温度基本相同,陶瓷的退极化温度随BC含量的增加一直降低,随BKT含量的增加先降低后升高.     

Na+掺杂对Ca2FeMoO6双钙钛矿磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Ca2-xNaxFeMoO6(0≤x≤0.4)系列样品.利用X-射线衍射和X-射线精修分析了样品的晶体结构和晶胞参数随Na含量的变化关系.利用超导量子干涉仪和振动样品磁强计分别研究了样品的低温磁性和高温磁性,得到了样品的磁化强度随温度和掺杂量的变化规律,测量了样品的居里温度.初步探索了Na+掺杂后所引入的空穴掺杂效应.     

压电材料的研究与发展

本文着重阐述了压电陶瓷材料的性能参数和各种特性以及现在对压电陶瓷的应用和压电陶瓷的发展方向,进而,从时代的角度出发,阐述压电陶瓷复合材料和纳米压电陶瓷材料的必然发展趋势。     

改性PbTiO3压电陶瓷工艺的研究

针对改性ＰｂＴｉＯ３压电陶瓷制造过程中ＰｂＯ挥发严重的问题，通过降低燃烧温度和增加ＰｂＯ气氛两种方法对系统的压电性能进行了研究，得到了烧结温度低，ＰｂＯ挥发量低，压电性能优良的ＰｂＴｉＯ３陶瓷，对高含铅量陶瓷材料的研究有指导意义。