稀土掺杂对BSPT压电陶瓷的性能影响

在0.36 BiScO3-0.64 PbTiO_3(BSPT64)系压电陶瓷中,掺入适量稀土元素氧化物(Tm_2O_3、Sm_2O_3),采用固相烧结工艺制备出性能得到改善的高居里温度压电陶瓷.XRD图谱表明少量稀土掺杂不影响材料晶体结构,SEM图样表明稀土掺杂对晶粒尺寸有影响,Tm2O3和Sm2O3可促进晶粒生长,提高材料致密度.适量的稀土氧化物掺杂可调节陶瓷性能,当掺入Sm2O3的质量分数达到0.100%时,材料的相对介电常数εT33/ε0=2 199;当掺入Tm2O3的质量分数达到0.075%时,压电应变常数d33=480 p C/N.     

(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.     

Er3+掺杂0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3压电陶瓷的性能研究

采用传统固相烧结方法制备了Er~(3+)掺杂0.5Ba(Ti_(0.8)Zr_(0.2))O_3-0.5(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3无铅压电陶瓷.考察了不同浓度Er~(3+)离子掺杂对其晶体结构和上转化发光性能的影响.XRD实验结果表明制备出的陶瓷样品均为纯的钙钛矿结构,且形成三方相和四方相的准同型相界.在980 nm波长激发下,陶瓷显现出明显的上转化发光性能,有3个明显的Er~(3+)特征峰,分别位于528,550 nm处绿光发射和661 nm处红光发射;当Er~(3+)掺杂量x=0.015 mol时,上转换发光性能达到最佳.该材料属于一种光-电多功能材料,即既具有上转换发光性能又具有铁电/压电性能.稀土掺杂0.5Ba(Ti_(0.8)Zr_(0.2))O_3-0.5(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3固溶体的发光性能可以通过电场来调控.     

烧结与极化工艺对BS-PT压电陶瓷结构和性能的影响

BiScO3-PbTiO3(BS-PT)压电陶瓷具有高居里温度和优良的电学性能,已成为高温环境工作的首选材料之一.采用固相法制备0.36BS-0.64PT和1wt％Pb-0.36BS-0.64PT压电陶瓷,研究不同烧结工艺对两种陶瓷组分相结构和性能的影响规律,确定最佳烧结工艺参数和最佳极化工艺条件.结果表明:随烧结温度...     

La2O3掺杂量对0.06BiYbO3-0.94Pb(Zr0.48Ti0.52)O3三元系压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统的固相反应法制备0.06BiYbO₃-0.94 Pb(Zr_0.48Ti_0.52)O₃-xwt.%La₂O₃(BY-PZT-xLa,x=0～0.6)三元系压电陶瓷，并研究了La₂O₃掺杂量对BY-PZT-xLa压电陶瓷微观结构和电学性能的影响.研究结果显示，BY-PZT-xLa压电陶瓷为纯的四方钙钛矿结构，晶格常数随x的增加而减小，表明La₂O₃成功掺入BY-PZT压电陶瓷的钙钛矿结构中，La³⁺取代A位的Pb²⁺抑制了陶瓷的晶粒增长；随着x的增加，BY-PZT-xLa压电陶瓷的介电损耗因子和居里温度逐渐降低，但少量La₂O₃掺杂(x=0.1)可以大幅度提高体系的相对介电常数，并降低介电常数的温度系数；采用修正的居里—外斯定律研究了BY-PZT-xLa压电陶瓷在居里温度以上的介...     

铌含量变化对PZT-PFW-PMN大功率压电陶瓷电性能的影响

用传统固相法制备PbZrO3-PbTiO3-Pb(Fe2/3W1/3)O3-Pb(Mn1/3Nb2/3)O3(简称PZT-PFW-PMN)四元系压电陶瓷.研究了不同含量的Nb2O5对PZT-PFW-PMN陶瓷的相结构、密度、介电性能和压电性能的影响.结果表明,当预烧温度为800℃,Nb2O5的质量分数w为0.00%并在1 200℃下烧结时,材料具有良好的综合电性能:d33=365pC/N,Kp=0.64,Qm=1 743,tanδ=0.005 6和r=0.997Ω,该组份是大功率压电陶瓷变压器用材料优良的备选体系.     

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.     

BiCoO_3对BNT–BKT陶瓷压电性能与退极化温度的影响

采用传统陶瓷制备方法,制备一种Bi基钙钛矿型无铅压电陶瓷(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xBiCoO3(即BNKT-BCx)。研究Bi基铁电体BiCoO3对该体系陶瓷微观结构、压电性能和退极化温度的影响。研究结果表明:在所研究的组成范围内陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体,随BiCoO3含量的增加,陶瓷由三方、四方共存转变为伪立方结构,晶粒尺寸明显增加;在x=0.01时该体系陶瓷压电性能达到最大值:压电常数d33=148 pC/N,机电耦合系数kp=0.329。采用平面机电耦合系数kp和极化相位角θmax与温度的关系来确定陶瓷退极化温度,发现退极化温度随BiCoO3含量的增加而降低。     

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.     

(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.     

对不定方程x3+y3+z3=3的研究

不定方程x^3＋y^3＋z^3=3的整数解问题是一个较古老且未得到完全解决的问题,在已找到的整数解中可发现,均有两个未知数的解相等.对于在两个未知数相等的情况下有无整数解进行一定的研究和推进,并且证明了x^3＋y^3＋z^3=3的解存在的形式.     

RbCdF_3: Fe~(3+)和CsCdF_3: Fe~(3+)晶体中Fe~(3+)-Li~+缺陷中心结构研究

本文计算了掺入三价Ｆｅ３＋离子和Ｌｉ＋杂质后，晶体ＲｂＣｄＦ３和ＣｓＣｄＦ３中的Ｆｅ３＋－Ｌｉ＋缺陷中心的零场分裂参量，微扰计算进行到第六阶．将计算值与实验值比较，确定了配体的位置，并将本文的计算结果与前人的结果进行了比较     

钙钛矿氟化物ABF3晶体中Gd3+-VB和Gd3+-M+中心的四角畸变研究

当杂质离子进入晶体替代其中的离子时，由于杂质的大小(离子半径)和所带电荷常常不同于被替代的基质晶体离子而形成杂质中心，这些杂质中心的局部结构(或缺陷结构)就会不同于对应基质晶体结构．研究杂质中心的缺陷结构对认识杂质与基质晶体的相互作用很有益处．我们就拟研究立方钙钛矿氟化物ABF3(A=K，Rb，Cs；B=CA，Ca)中各种Gd^3 中心的局部结构，并从中总结出一些规律性．     

Ce_(3+)、Tb~(3+)激活的LaBO_3的发光性能和能量传递

本文系统地研究了在紫外光、阴极射线和X射线激发条件下Ce~(3+)、Tb~(3+)及Ce~(3+)和Tb~(3+)共激活的LaBO_3体系的发光性能及组成对Ce~(3+)和Tb~(3+)发射强度的影响。结果表明:在254nm紫外光激发下Ce~(+3)对Tb~(3+)有良好的敏化作用;并确定了Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传送机理为偶极子—偶极子相互作用的共振传递;能量传送效率最高可达100％.在200nm紫外光、阴极射线和X射线激发条件下Ce~(3+)对Tb~(3+)的发光起猝灭作用。确定了在378nm紫外光激发条件下Tb~(3+)在La_(1-y)Tb_yBO_3体系中的浓度猝灭机理为电偶极—电偶极相互作用。     

CaTiO3:Yb3+/Ho3+纳米块的上转换荧光调制

利用溶剂热法结合退火工艺,成功制备了尺寸均匀的CaTiO3:Yb3+/Ho3+纳米块,通过XRD、SEM及吸收光谱表征,结果表明:在980 nm连续激光激发下,该粉体发出耀眼的绿光,光谱峰值位于543 nm和547 nm两个发射峰,对应于Ho3+离子的5 F4/5 S2→5 I8跃迁.并研究了激活剂Ho3+和敏化剂Yb...     

Nd3+∶Er3+∶YAlO3激光晶体中的能级结构

利用晶体场理论和不可约张量方法,采用中间态耦合及新的参数公式,对稀土离子能级精细结构及波函数进行理论计算,给出Er3 、Nd3 两种重要稀土离子精细结构能级位置. 实验上测定了的500～950 nm 吸收光谱,获得了与理论相一致的精细结构能级,并讨论了新波长激光的产生机制.     

Y3+和Tm3+对甲醇电氧化的影响

以光滑铂为电极, 采用循环伏安法研究稀土元素离子（Y³⁺和Tm³⁺）对甲醇电氧化的影响. 结果表明,Y³⁺和Tm³⁺呈现出较好的催化作用, 其加入使甲醇阳极氧化峰电流有较大提高, 分别增加120.10%和158.33%; 稀土元素对甲醇氧化的催化作用与其原子核外轨道电子排布及其在铂电极表面的吸附有关.     

Sr8Si4O12Cl8:Eu3+,M3+(M3+=Sm3+,Al3+)中Eu3+的敏化发光

采用高温固相法合成了碱土氯硅酸盐Sr8Si4O112Cl8:Eu3 ,M3 (M=Sm3 ,Al3 )发光材料,并通过激发光谱和发射光谱的测试,首次在碱土氯硅酸盐体系中研究了Sm3 、Al3 三价金属离子对Eu3 发光性能的影响及其相对发光强度随组成变化的规律.实验结果表明,Sm3 和Al3 掺入可大幅度提高Eu3 的发光强度,掺入Sm3 和Al3 后Eu3 的相对发光强度分别提高了7.3%和40.5%.Sm3 和Al3 对Eu3 有很好的敏化作用,其中Al3 的敏化作用尤为突出.Eu3 和Sm3 (Al3 )的最佳掺入量(摩尔分数)为8%和5%(18%).     

MgTiO_3: Cr~(3+)晶体中占位的研究

本文用完全对角化方法研究了３ｄ３组态在ＭｇＴｉＯ３：Ｃｒ３＋晶体中的零场分裂参量Ｄ．结果表明：Ｃｒ３＋（１）占位可以解释为Ｃｒ３＋Ｍｇ－Ｔｉ４＋Ｔｉ，同时Ｃｒ３＋沿着Ｃ３轴远离向八面体中心移动０．０５±０．０１；Ｃｒ３＋（２）占位为Ｃｒ３＋Ｍｇ－Ｍｇ２＋Ｔｉ，Ｃｒ３＋向八面体中心移动０．０９±０．０１，这与前人用微扰公式得到的结果一致．本文同时还指出Ｃｒ３＋（１）占位的另一种解释，即Ｍｇ２＋Ｍｇ－Ｃｒ３＋Ｔｉ，向八面体中心移动０．０７５±０．０１