准同型相界内KNN-LS-BF无铅压电陶瓷的烧结与压电性能

采用传统的陶瓷工艺制备成分处于准同型相界(MPB)内的无铅压电陶瓷0.956K0.5Na0.5NbO3-0.004BiFeO3-0.04LiSbO3(0.956KNN-0.004BF-0.04LS),研究烧结温度对陶瓷的结构与压电、介电性能和相变温度的影响.研究结果表明:所有样品均为单一的钙钛矿结构;在1100℃以下烧结的样品的相结构均呈现明显的正交相与四方相共存的特征,同时略偏向四方相区;适当的烧结温度的提高,能促进陶瓷的致密化;随着烧结温度的升高,陶瓷的压电性能先显著提高后降低,陶瓷的介电损耗先降低后提高,但对正交相与四方相转变温度(θ0-1)和居里温度(θc)的影响比较小;当烧结温度为1100℃时,陶瓷具有最好的压电与介电性能,其压电常数(d33)高达297 pC/N,机电耦合系数(kp)高达54％,居里温度为355℃,tanδ为2.6％,这表明0.956KNN-0.004BF-0.04LS无铅压电陶瓷具有广阔的应用前景.     

(Na0.5Bi0.5)0.945Ba0.055TiO3单晶的生长及光学性能研究

采用顶部风冷籽晶助熔剂法成功生长出了(Na0.5Bi0.5)0.945Ba0.055TiO3(简称NBBT5.5)晶体,晶体尺寸达到了Φ35mm×12mm;研究了粉料的热学性质、晶体的结构、光学性能及压电性能.实验结果表明,晶体具有三方相四方相共存的钙钛矿结构.通过研究粉料的DSC-TG曲线,得到了制备单晶材料的预烧结的温度以及烧结温度,优化了NBBT单晶材料的制备工艺,降低了Bi2O3和Na2O的挥发.晶体具有优良的光学性能,在369nm处晶体处于全吸收,390nm以上晶体是透明的,1 000nm处透过率达到72%.NBBT5.5晶体的压电常数d33为438pC/N,是一种极具应用潜力的无铅压电材料.     

放电等离子体烧结制备高透明羟基磷灰石陶瓷

以合成的介孔羟基磷灰石(HAP)粉体为原料,利用放电等离子体烧结(SPS)技术制备得到了HAP透明陶瓷。通过扫描电镜、透射电镜、纳米粒度仪、吸收光谱仪等仪器系统研究了粉体粒径、烧结温度及烧结压力对HAP透明陶瓷透过率的影响。结果表明：粉体粒径呈梯度分布有利于提高陶瓷的透过率,粉体粒径过小会导致烧结过程中气体难以排出,粒径过大会导致陶瓷内部的米氏散射增强;烧结温度过高会导致陶瓷中晶粒过分长大,米氏散射增强,透过率降低;烧结压力增大有利于减少陶瓷中残留的气孔,提高透过率。当烧结温度为900℃、烧结压力为100 MPa时,所制备的陶瓷在可见光550 nm处的透过率达80%以上。     

BNT基无铅压电陶瓷研究进展

Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3(BNT)基无铅压电陶瓷,以其良好的电学性能和较高的居里温度等特点而倍受关注.近年来,对该体系陶瓷材料进行研究的报道越来越多.本文结合近年有关BNT基无铅压电陶瓷的报道,从离子掺杂,外掺氧化物及添加烧结助剂三个方面介绍了最新研究进展,并展望了BNT基压电陶瓷的发展趋势.     

(Bi0.95Na0.75K0.2-xLix)0.5Ba0.05TiO3无铅压电陶瓷性质研究

采用溶胶-凝胶法制备了(Bi0.95Na0.75K0.2-xLix)0.5Ba0.05TiO3(NBT-KBT-BT xLi)微粉,并利用此微粉烧结出高密度无铅压电陶瓷.研究了陶瓷表面的显微结构,发现陶瓷主要组成为钙钛矿相结构,Li 的引入使陶瓷中产生呈针状的第二相.介电温谱表明该系列陶瓷是典型的弛豫型铁电体,居里温度在330℃附近.测量NBT-KBT-BT xLi陶瓷的压电常数,发现当x=0.05时,样品的压电常数d33高达197 pC/N,机电耦合系数kt为0.33,损耗tanδ为0.05,相对电容率rε为789.     

A位非化学计量比对KNN-BSC陶瓷微结构及电学性能的影响

目的 研究A位非化学计量比对具有两相共存结构的KNN陶瓷结构和性能的影响,对于KNN基无铅压电陶瓷的设计具有重要的指导意义。方法 采用固相法制备0.985K_0.5+xNa_0.5+xNbO₃-0.015Bi(Sc_0.75Co_0.25)O₃(简称K_0.5+xN_0.5+xN-BSC,x=0,0.002 5,0.005,0.007 5,0.01,0.012 5,0.015,0.02 mol%)陶瓷。研究了K⁺,Na⁺的含量对K_0.5+xN_0.5+xN-BSC陶瓷密度、微观结构、相结构和电性能的影响。结果 K_0.5+xN_0.5+xN-BSC陶瓷的密度随烧结温度的升高先增大后减小,1 170℃为各组陶瓷的最佳烧结温度,且x=0.007 5时K_0.5+xN_0.5+x...     

Li部分取代K对KNN基无铅压电陶瓷微结构、晶相和电学性能的影响

研究Li部分取代K对铌酸钾钠(KNN)无铅压电陶瓷性能的影响,选用(Na0.5K0.5-xLix)Nb O3(NKLxN)的配方,通过固相法制备出优良性能的陶瓷样品;运用XRD、SEM研究不同Li含量陶瓷样品的相结构及显微组织;通过压电介电性能测试,确定Li取代K的最佳含量.结果表明,当Li的含量x=0.065时,其d33=205p C/N,kp=46.1%,εr=998,tanδ=0.047,TD=485℃.该NKLxN陶瓷性能优良,在高温压电陶瓷传感器、换能器等方面可能取代铅基压电陶瓷.     

掺锰改性(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)(Ba_(0.5)Sr_(0.5))_(0.06)TiO_3压电陶瓷的性能和微结构

采用传统陶瓷生产工艺制备了新型(Bi0.5Na0.5)0.94(Ba0.5Sr0.5)0.06Ti O3 x(wt%)MnO2体系无铅压电陶瓷,研究了陶瓷的晶相结构、表面形貌、压电和介电性能.结果表明,该体系具有单一的钙钛矿结构;具有良好的压电性能,其压电常数d33为101pC/N,机电耦合系数kp为0.21,机械品质因素Qm为192,且具有较低的介质损耗(tanδ=0.0217).在1200℃,2h的烧结条件下,能够获得致密的陶瓷体;MnO2的添加量对晶粒生长具有一定的限制作用,随着Mn元素的含量增加,晶粒尺寸变大;与不添加Mn元素的陶瓷样品相比,添加少量Mn元素可以使晶粒尺寸变小,且更均匀.     

LiBiO2掺杂提升铌酸钾钠基无铅陶瓷透光率的研究

为提升铌酸钾钠基无铅陶瓷的透光率,使用传统固相法制备了0.95(K1/2 Na1/2)NbO3-0.05Ba(Zn1/3 Nb2/3)O3-x mol％LiBiO2(简称0.95KNN-0.05BZN-x％LB)透明陶瓷,对其透光率进行表征.结果发现:当x=1时,陶瓷的透光率最高(65％,780 nm);而当掺杂量继续...     

烧结温度对镁钽锂掺杂铌酸钾钠性能的影响

采用传统固相烧结法在960~1 060℃制备了Li_(0.058)(Na_(0.535)K_(0.480))_(0.942)(Nb_0.887)Ta_(0.009)Mg_(0.004))O_3(LNKNTM)无铅压电陶瓷。研究了烧结温度对LNKNTM陶瓷结构和性能的影响。研究结果表明:在试验温度范围内,LNKNTM陶瓷均为钙钛矿结构。随着烧结温度的升高,LNKNTM陶瓷在室温下出现了从四方相到正交相的转变。在1 020℃烧结制备的LNKNTM陶瓷相对密度达到95.1%,并具有优良的电学性能,压电常数d33和机电耦合因数k_p分别为231 pC/N和38.6%。     

(1-x)Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3-x(Bi_(0.1)La_(0.9))FeO_3无铅压电陶瓷的微结构与电学性能的研究

采用传统固相法制备了新型(1-x)B i0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-x(B i0.1La0.9)FeO3无铅压电陶瓷,利用XRD、SEM等测试技术表征了该陶瓷的晶体结构、表面形貌、压电和介电性能.研究结果表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能形成纯的钙钛矿固溶体.压电性能随x的增加先增加后减少,在x=0.005时压电常数及机电耦合系数达到最大值(d33=149pC/N,kp=0.270).     

MnO2掺杂的KNN基无铅压电陶瓷的制备及性能

采用传统的固相反应法制备了(1-x)(Na0.65K0.35)0.94Li0.06NbO3-xmol%MnO2无铅压电陶瓷,研究了Mn的掺杂对陶瓷压电和介电性能的影响.实验结果表明,所有的样品都显示出四方相钙钛矿结构.材料的平均晶粒尺寸随着MnO2掺杂量的增加逐渐变大.MnO2的添加使样品的压电常数d33、平面机电耦合系数kp、机械品质因数Qm、介电损耗tanδ和相对密度均得到明显改善.当MnO2的掺杂量为0.50mol%的时候,样品的性能达到最佳:d33=144pC/N,kp=42%,tanδ=2.4%,Qm=168.以上数据表明,该陶瓷材料是一种极具应用潜力的无铅压电陶瓷材料.     

内建电场对纤锌矿InxGa1-xN/GaN单量子点光学特性的影响

利用有效质量近似和变分原理,考虑量子点的三维约束效应,对柱形量子点光学特性在有无内建电场时随量子点结构参数的变化进行研究.结果表明:内建电场对量子点的发光波长和激子基态振子强度等光学性质有重要的影响,其中量子点高度的变化对量子点光学特性的影响要比量子点半径的变化对量子点光学特性的影响更明显.     

(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.     

Ho掺杂BaTiO3陶瓷的制备及其正电子湮没研究

采用固相反应法制备了掺杂不同量Ho2O3的Ba1-xHoxTiO3陶瓷(x分别为:0,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%);对其室温电阻率进行了测量,结果显示其室温电阻率随掺杂量增加呈U型变化曲线;借助XRD物相分析手段对所制备样品进行了研究,表明其结构均为钙钛矿结构;采用正电子寿命谱学的方法研究了不同掺杂量Ho2O3所引起的结构缺陷.     

Tunable and enhanced luminescence of Ba2−xCaxSiO4−yN2/3y:Eu2+ phosphors for white light-emitting diodes

Color tuning and luminescence enhancement are predominant challenges for improving the performance of white light emitting diodes(LEDs) toward commercial application. In this paper, a novel promising Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors with tunable and enhanced luminescence for phosphors converted LEDs(pc-LEDs) have been successfully synthesized by a direct gas-reduction nitridation method. The effects of Ca and N doping on the phase purity, morphology and optical properties of Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors were also systematically investigated. The optical results show that Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors can be actively excited over a broad range from 250 to430 nm. With the adding of different concentrations of Ca~(2+) tions in phosphors, the emission color wavelength can be tailored from 501 to 441 nm by a 375 nm NUV LED excitation source. Furthermore, it has been found that the emission and absorption of Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y) tphosphor can be significantly improved when N~(3-) ions were introduced into the host lattices. The intensity of Ba_(1.5)Ca_(0.5)SiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphor was 3.4 times higher than the phosphor without N doping. The fabrication and characterization of pc-LEDs using Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors-silica gel as the coating layer onto 375 nm-emitting In Ga N LED caps demonstrated the superior optical and current tolerant properties,making it a promising and competitive candidate for commercial utilization in white LED applications.     

BNBKT系无铅压电陶瓷的组成设计与性能研究

文章运用准同型相界线性叠加原理,设计了无铅压电陶瓷三元体系(1-x)(0.968Bi0.5Na0.5TiO3-0.032BaTiO3)-xBi0.5K0.5TiO3(简称BNBKT100x),采用传统压电陶瓷固相合成法制备BNBKT100x样品,XRD结果表明,所制备的陶瓷样品为纯的钙钛矿相,其准同型相界在0.08x0.10范围内;详细研究了BNBKT100x样品在准同型相界附近的介电、压电性能和介电弛豫特性。BNBKT100x三元体系无铅压电陶瓷在整个实验组分范围内均为弛豫铁电体,最好的电性能出现在准同型相界附近的组成BNBKT9,其介电和压电性能参数为d33=162 pC/N,kp=31%,3Tε3=2 080,tanδ=4%,Qm=119。     

无铅压电陶瓷研究进展

无铅压电陶瓷的研究和开发是当前压电铁电材料领域的研究热点之一.综述了Bi0.5Na0.5TiO3基、K1-xNaxNbO3基、铋层状结构、钨青铜结构及BaTiO3基5类无铅压电陶瓷的研究进展,分析和评价了陶瓷体系、改性方法、制备工艺及陶瓷的压电铁电性能,重点讨论了Bi0.5Na0.5TiO3基与K1-xNaxNbO3基无铅压电陶瓷的体系构建、相变特性及电学性能的温度稳定性等关键科学和技术问题,并就无铅压电陶瓷今后的研究开发提出了几点建议.     

(Bi0.94(Na0.94-xLix))0.5Ba0.06TiO3压电陶瓷的电性能与微观结构

采用传统陶瓷工艺制备了(Bi0.94(Na0.94-xLix))0.5Ba0.06TiO3(缩写为BNBT6 - xL)无铅压电陶瓷.研究了Li+取代A位Na+后,(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(缩写为BNBT6)陶瓷的物性变化.x在0.01 ～0.11之间变化,BNBT6陶瓷三方-四方共存的晶体...     

(Na0.5Bi0.5)TiO3基无铅压电陶瓷材料的研究进展

综述了国内外关于(Na0.5Bi0.5)TiO3(简称BNT)基无铅压电陶瓷材料的发展进程及研究现状,着重介绍了BNT基无铅压电陶瓷的制备工艺和掺杂改性,并对其发展趋势进行了展望.