(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.     

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.     

掺锰对[Bi_(0.5)(Na_(1-x)Ag_x)_(0.5)]_(1-y)Ba_yTiO_3系陶瓷压电和介电性能的影响

利用传统陶瓷工艺制备了MnO2(0～0.4wt%)掺杂[Bi0.5(Na1-xAgx)0.5]1-yBayTi O3(x=0.06,y=0.06)无铅压电陶瓷,研究了掺杂对该体系陶瓷的结构、压电和介电性能的影响.结果表明,陶瓷的压电常数d33随锰掺杂量增加而减小;适量锰离子的引入可降低介电损耗tgδ,提高机械品质因数Qm.当锰掺杂量达到0.4wt%时,陶瓷的压电性能大幅度降低.锰含量为0.15wt%时该体系陶瓷具有较好的性能压电常数d33=160pC/N,机电耦合系数kp=34%,kt=52%,介电常数εr=804,机械品质因数Qm=163,介电损耗tgδ=2.0%.     

Zn掺杂对铌酸钾钠压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷固相烧结工艺制备Zn掺杂铌酸钾钠基无铅压电陶瓷[Li0.06(Na0.535K0.48)0.94](Nb(0.94-2x)/5Sb0.06Zn x)O3(LNKNSZ x),研究了B位Zn掺杂量对陶瓷相结构、微观形貌和电学性能的影响。研究结果表明:在Zn掺杂量范围内陶瓷为单一的钙钛矿结构,其中正交相含量随Zn掺杂量增加而增多。压电性能和介电性能随Zn掺杂量增加有所降低,机械品质因数却随之增大。当Zn掺杂量(摩尔分数)x=0.008～0.010时,陶瓷有优异的电学性能:d33=264 pC/N,kp=49%,Pr=24.5μC/cm2,Qm=194,表明LNKNSZ陶瓷是一种有发展前景的无铅压电陶瓷。     

微波烧结法制备Fe2O3掺杂0.55PNN-0.45PZT压电陶瓷及性能

微波烧结是一种新型、高效的陶瓷烧结工艺,具有升温速度快、节能省时、改善微观结构、降低烧结温度等特点。本文采用微波烧结工艺制备了Fe2O3掺杂的0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(简写为0.55PNN-0.45PZT)压电陶瓷,烧结温度为1200℃、保温时间为2h。利用X射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、阻抗分析仪及铁电分析仪等测试表征方法,研究了Fe2O3掺杂对陶瓷的结构、介电以及压电性能的影响。结果表明,所有陶瓷样品均为钙钛矿结构,随着Fe2O3掺杂量的增加,压电和介电性能呈先增加后减小趋势。当Fe2O3掺杂量为0.8%(质量分数)时,陶瓷达到最优电学性能:压电常数d33、平面机电耦合系数kp、相对介电常数εr和介电损耗tanδ分别为d33=520pC/N,kp=0.51,εr=4768,tanδ=0.026。     

(1-x)Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3-xNaSbO_3无铅压电陶瓷微结构与电学性能研究

采用传统压电陶瓷工艺制备了(1-x)B i0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-xNaSbO3无铅压电陶瓷,利用XRD、SEM等测试技术表征了陶瓷的晶相结构和表面形貌,利用一些电学仪器测试了其介电和压电性能.结果表明,该体系陶瓷具有单相钙钛矿结构,适量的NaSbO3掺杂可以提高该陶瓷的致密性.在室温下,当掺杂量为0.5%时,该体系表现出较好的压电性能:压电常数d33和机电耦合系数kp分别达到107pC/N和0.209;当掺杂量为0.7%时,εr和tanδ分别为1 551和0.05.     

SrBi_(4-x)Nd_xTi_4O_(15)铁电陶瓷性能研究

用固相烧结法制备了不同Nd掺杂量的SrBi4-xNdxTi4O15(SBNT-x,x=0.00～1.00)铁电陶瓷.X射线衍射谱显示Nd掺杂未改变SrBi4Ti4O15(SBTi)的晶体结构.铁电测量表明,适量的Nd掺杂使SBTi的剩余极化(2Pr)显著增加.当x=0.18时,2Pr达到极大值,为25.8μC/cm2,和未掺杂相比,增长约56%.样品的矫顽场在x=0.00到0.18之间几乎不变,而在更大掺杂量下,随掺杂量的增加而逐步减小.掺杂引起材料中点缺陷浓度降低和晶格畸变减小,这两种因素的共同作用决定了剩余极化的变化.变温介电谱显示,样品的居里温度随掺杂量的增加而下降.在掺杂量大于0.75以后,SBNT-x样品出现驰豫铁电体的典型特征.     

准同型相界附近0.02Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.50Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.48Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3陶瓷压电性能研究

采用传统固相反应法制备四元系0.02Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.50Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.48Pb(ZrxTi1-x)O3(0.29≤x≤0.34)陶瓷.观察样品的晶相结构和显微结构,测试压电性能和介电性能.随着Zr/Ti比的增大,晶相从四方相向三方相转变.发现准同型相界位置在x=0.32附近.1 240℃烧结的0.02PZN-0.50PNN-0.48PZ32T陶瓷展现了良好的压电性能,压电常数d33为715 p C/N,机电耦合系数kp为0.541,剩余极化强度Pr为25.5μC/cm2,矫顽场强Ec为5.6 k V/cm.新的压电材料适合高性能压电器件应用,且简单的制备方法给生产带来极大便利.     

CeO2掺杂(Bi0.94Na0.89Li0.05)0.5Ba0.06TiO3压电陶瓷的微观结构与电性能

采用传统陶瓷工艺合成了CeO2掺杂(Bi0.94Na0.89Li0.05)0.5Ba0.06TiO3 (缩写为 BNBT6-0.05L)无铅压电陶瓷.研究了CeO2掺杂量(质量百分比为0~1.0%)对BNBT6-0.05L陶瓷相结构、体密度、微观结构及压电与介电性能的影响.XRD表明,CeO2扩散进入了BNBT6-0.05L陶瓷晶格内形成了纯的钙钛矿相.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0.2%时,BNBT6-0.05L陶瓷样品有很好的性能:体密度为5.901 g/cm3,压电常数为142 pC/N,平面机电藕合系数为31.3%, 相对介电常数为860, 介电损耗为0.02     

(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.     

Structure of V2O5-P2O5-Sb2O3-Bi2O3 glass

The structure of V₂O₅-P₂O₅-Sb₂O₃-Bi₂O₃ glass and its state of crystallization were studied by means of infrared spectroscopy and X-ray diffraction analysis. The results indicate that, in this glass, V and P exist mainly in the form of a single-stranded linear (VO₃) _n and an isolated (PO₄) tetrahedral with no double bond. Partial V and P are connected through O, forming an amorphous structure of layered vanadium phosphate. Trivalent Sb³⁺ and Bi³⁺ open the V=O bond and appear in interlayers, so a weak three-dimensional structure is connected successfully. Along with the substitution of Sb₂O₃ for partial V₂O₅ or that of P₂O₅ for partial V₂O₅, the network structure of the glass is reinforced, and the crystallization is reduced.     

ZnC2O4·2H2O和CuC2O4·2H2O纳米晶的超声波固相化学反应合成与结构表征

在近室温下通过固相反应合成ZnC2 O4·2H2 O和CuC2 O4·2H2 O纳米超细化合物 ,用X射线粉末衍射 (XRD)和透射电子显微镜 (TEM)对其物相、晶粒形貌和晶粒大小进行了表征 .结果表明 ,所得产物为颗粒大小均匀、平均粒径分别为 30nm和 4 0nm左右的纳米粉体     

Al2O3-H2O纳米流体的导热性能

采用Hotdisk热物性分析仪测量了Al2O3-H2O纳米流体的导热系数,探讨了pH值、分散剂加入量和纳米粒子含量对导热性能的影响．结果表明：最适宜的pH值和分散剂加入量能显著提高水溶液中Al2O3表面Zeta电位的绝对值,增大颗粒间的静电排斥力,悬浮液分散稳定性较好,导热系数较高;从分散稳定和导热系数提高两个方面来考虑,最佳pH值为8．0左右;在0．10％Al2O3-H2O纳米流体中,十二烷基苯磺酸钠的最佳加入量为0．10％．Al2O3-H2O纳米流体的导热系数随纳米粒子含量的增大而非线性增大,且大于现有理论（Hamihon-Crosser模型）预测值．     

ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O在空气中的热分解动力学

通过热重法(TG-DTG)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)技术研究了固态物质ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O机械混合物(摩尔比3:2)在空气中热分解的过程.TG-DTG的曲线表明:其热分解过程TG曲线中4个明显的台阶与理论失重相吻合.XRD结果表明:样品在500℃煅烧生成为较好晶型的ZnO-NiO混合物.用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Ozawa法求取Ea,用热分析动力学三因子求算的比较法判断出可能的机理函数.ZnC2O4和NiC2O4热分解的活化能分别为175.69～176.48 kJ/mol、220.28～200.93 kJ/mol,ZnC 2O4和NiC2O4分解反应过程可能遵循的机理函数微分形式分别为f(α)=3(1-α)[-ln(1-α)]2/3和f(α)=2(1-α)[-ln(1-α)]1/2;积分形式分别为g(α)=[-In(1-α)]1/3和g(α)=[-ln(1-α)]1/2,都属于随机成核和随后生长型机理函数(Avrami-Erofeer),Am,其调节因子m=3、2.     

Preparation and kinetics of the thermal decomposition of nanosized CuC2O4−ZnC2O4·2H2O

The physical mixture of nanosized CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O, as precursors of CuO−ZnO, have been prepared by the one-step solid state reaction method at room temperature. The thermal decomposition processes taking place in the solid state oxalate mixture of nanometer CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O have been studied in static air using TG, DSC, XRD and TEM techniques. TEM showed that the grain size of the decomposition product is 5–15 nm. The values of the activation energyE _α were determined using the isoconversional procedure of KAS method and the Ozawa method. The most possible mechanism functionf(α) of the thermal decompositions of nanosized CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O are defined using the comparative method, function models of the decomposition of CuC₂O₄ and ZnC₂O₄ follow the same mechanism function “Avrami-Erofeev equation”. The pre-exponential factorA is obtained on the basis ofE _α andf(α), thus the thermal analysis kinetic triplet of the decompositions of nanosized CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O are determined. Foundation item: Supported by the key Natural Science Fund of Deparartment of Science and Technology of Hubei Province (2001ABA099). Biography: CHEN Donghua(1946-), male, Professor, research direction: material synthesize and thermal, analysis kinetics.     

Influence of Na2O on Properties of CaO-AI2O3 Slag

分析了向CaO-Al2O3基熔渣中添加Na2O对熔渣性能的影响,并比较了几种不同的添加剂对渣系黏度的影响.研究表明：w（CaO）/w（Al2O3）=1.1时,渣系中随着Na2O含量的增加,CaO-Al2O3渣系的黏度先降低后升高,在Na2O质量分数为4%处出现极小值;Na2O的添加还会导致CaO-Al2O3渣系的熔化温度升高;Na2O,Li2O和MgO都可以降低CaO-Al2O3渣系的黏度,其降低渣系黏度的能力由大到小依次为Li2O〉Na2O〉MgO.综合考虑Na2O对渣系黏度和熔化温度的影响,Na2O在CaO-Al2O3渣系中的加入量以不超过4%为宜.     

钠钡铝磷酸盐玻璃的结构与性质

研究摩尔组成为16 7Na2O·27 8BaO·xAl2O3·( 55 5 -x)P2O5 (x=0, 2 8,5 6, 8 4, 11 1)并掺Nd2O3 的磷酸盐玻璃的密度、分子体积、折射率、玻璃化温度Tg、软化温度Tf、热膨胀系数和化学稳定性与Al2O3 含量的关系,并用红外光谱研究玻璃的结构.研究结果发现,玻璃的密度、折射率、Tg、Tf随Al2O3 含量的增加而增大,分子体积和热膨胀系数随Al2O3 含量的增加而变小,化学稳定性则随之增加逐渐提高.这表明铝离子的引入增强了玻璃内部网链的连接,从而改善了磷酸盐玻璃的物化性质.红外光谱分析表明,P—O—Al吸收峰的变化和玻璃性能的改善是一致的.     

ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O在空气中的热分解动力学

通过热重法(TG-DTG)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)技术研究了固态物质ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O机械混合物(摩尔比32)在空气中热分解的过程.TG-DTG的曲线表明其热分解过程TG曲线中4个明显的台阶与理论失重相吻合.XRD结果表明样品在500℃煅烧生成为较好晶型的ZnO-NiO混合物.用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Ozawa法求取Ea,用热分析动力学三因子求算的比较法判断出可能的机理函数.ZnC2O4和NiC2O4热分解的活化能分别为175.69～176.48 kJ/mol、220.28～200.93 kJ/mol,ZnC 2O4和NiC2O4分解反应过程可能遵循的机理函数微分形式分别为f(α)=3(1-α)[-ln(1-α)]2/3和f(α)=2(1-α)[-ln(1-α)]1/2;积分形式分别为g(α)=[-In(1-α)]1/3和g(α)=[-ln(1-α)]1/2,都属于随机成核和随后生长型机理函数(Avrami-Erofeer),Am,其调节因子m=3、2.