PZT-BF-MCX系压电陶瓷的烧结和电性能

研究了Pb(Cu_(1/3)Nb_(2/3))O_3(简为PCN)、Pb(Cu_(1/2)W_(1/2))O_3(简为PCW)、 Sr(Cu_(1/3)Nb_(2/3))O_3(简为SCN)、Sr(Cu_(1/2)W_(1/2))O_3(简为SCW)、Ba(Cu_(1/3)Nb_(2/3))O_3(简为BCN)及Ba(Cu_(1/2)W_(1/2))O_3(简为BCW)第四组元(简为MCX)对低温烧结的PZT-BF-MCX(其中PZT为Pb(ZrTi)O_3,BF为BiFeO_3)系压电陶瓷的烧结和电性能的影响。发现PCW的降温效果最好,BCN的综合改性效果最佳。所获得的最佳配方可在950℃下烧成,其主要性能已达到或接近我国医用超声压电陶瓷材料专业标准(ZBC《医用超声压电陶瓷材料》(送审稿),1990年12月广州会议通过)中规定的发射型材料要求。     

低温烧结Z5U多层陶瓷片式电容器

以低温烧结的Pb(Fe(2/3)W_(1/3))_(0.41)(Fe_(1/2)Nb_(1/2))_(0.49)Ti_(0.1)O_3-Bi_2O_3/Li_2O系陶瓷介质制造出低温烧结的Z5U多层陶瓷片式电容器(MLC)。该Z5UMLC可在830℃,2h烧成,因而可用含银量高甚至100%银的导体作内电极,从而使成本大大降低。     

过量PbO对PFN-BCW系陶瓷烧结及介电性能的影响

Pb(Fe_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Ba(Cu_(1/2)W_(1/2))O_3系固溶体中添加过量PbO可使该系统在680℃左右出现液相,起到促进烧结的作用。添加适量(0.5wt%)的过量PbO可降低烧结温度20～30℃,在880℃保温2h烧结时,可得到无明显玻璃相存在的结构致密的细晶陶瓷,其主要性能满足EIA标准中的Y5U组要求,适宜于采用全银内电极制造多层陶瓷电容器。     

钛酸铅系陶瓷的特性及其应用前景

本文介绍了用Nd_2O_3、In_2O_3和MnO_2改性的PbTiO_3系压电陶瓷和用碱土金属元素部分取代pbTiO_3并通过固溶体Pb(Co_(1/2)W_(1/2))O_3改性的PbTiO_3系压电陶瓷材料的特性,这两种材料都具有谐振频率零温度系数,前者可用于声表面波器件和各种体波振动模式的器件,后者主要用于电子扫描超声波阵列探针。这两种材料都容易烧结、容易极化并且具有极好的压电、介电、弹性特性。     

Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3:PbTiO_3:Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3系弛豫铁电体的介电和电致伸缩性能

我们已经在Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3:PbTiO_3:Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3系中研制出一种具有2个不同的介电最大值的陶瓷介电体。两者都显示了扩散相变的铁电体的损耗特性。单个介电最大值的大小,可通过原材料中的Zn:Mg比来控制。适当选择组分就有可能在较大范围内获得几乎与温度无关的高介电率。这些介电体在强电场下有很大的电致伸缩形变,并且电致伸缩形变的温度变化率比其它弛豫铁电体小得多。     

添加剂对PMN—PT基低温烧结MLC瓷料性能的影响

探讨少量添加剂LiF、Bi_2O_3、SiO_2及PbO对Pb(Mg1/3 Nb2/3)O_3(简作PMN)-PbTiO_3(简作PT)基多层瓷介电容器(简为MLC)瓷料某些性能的影响。实验结果表明,适当添加上述化合物将在一定程度上改善瓷料的介电性能。少量LiF的引入可获得烧结温度850℃介电性能良好的MLC瓷料,为采用全银内电极取代Pd-Ag电极创造了条件。     

钛铌镁酸铅[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3]弛豫铁电体的研究进展

弛豫铁电体钛铌镁酸铅Pb(Mg_(1／3)Nb_2／3)O_3-xPbTiO_3(PMNT),简称PMWT,不仅具有良好的介电性能和电机械性能,还具有良好的电致伸缩和压电性能,是制备高K电容器、传感器和激发元等的良好材料。其在微电子领域的应用前景非常广阔,本文就Pb(Mg_(1／3)Nb_(2／3))O_3-xPbTiO_3,简称(PMNT)弛豫铁电体的最新研究进展进行综述性的报道。     

PZT-BF-SCN系压电陶瓷的烧结和电性能

研究了Pb(Zr,Ti)O_3-BiFeO_3-Sr(Cu_(1/3)Nb_(2/3))O_3(简为PZT-BF-SCN)四元系压电陶瓷中的第四组元SCN对该系统烧结和电性能的影响。发现SCN能明显降低系统的烧结温度,改善系统的电性能。随着SCN量的增加,系统的介电常数增加,tgδ减小,且k_P和Q_m能同时达到最大值。     

烧结工艺参数对KNN基陶瓷性能的影响

采用传统固相烧结法制备了CeO_2掺杂的0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O_3-1.0%CeO_2(0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2,摩尔分数)无铅铁电陶瓷。研究了1 130℃烧结温度下,不同保温时间(1h、2h、4h)和升温速率(2℃/min、5℃/min)对陶瓷样品相组成、显微结构及介电和铁电性能的影响。研究发现,当烧结条件为1 130℃,保温4h,升温速率2℃/min时,0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2陶瓷试样较致密,表现出较优异的介电、铁电性能,介电常数为1 418(100kHz),介电损耗低于2%,并表现出弛豫铁电体特性。     

BNT陶瓷低温烧成与性能

采用复合添加BaCuO_2-CuO(以下简称BCC)、ZnO-B_2O_3-SiO_2(以下简称ZBS)等烧结助剂的方法,研究了Ba_4(Nd_(0.85)Bi_(0.15))_(28/3)Ti_(18)O_(54)陶瓷(以下简称BNT)低温烧结的烧结特性和微波介电性能。结果表明:复合添加(均为质量分数)2.5％BaCuO_2-CuO和5％ZnO-B_2O_3-SiO_2后可以在1050℃烧结成致密瓷,气孔率为5.73％,在5.6 GHz,相对个电常数ε_r为64.25,Q·f值为2026 GHz,频率温度系数τ_f为+26.4×10~(-6)℃~(-1),可望实现与Cu电极浆料低温共烧。     

驰豫铁电体制作的压力计

本文介绍了用如Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3-Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3三毛固溶体的驰豫铁电制备的压力计,其显示了电容率压力灵敏的特性,并且与普通的压力计相比,其成本低,体积小。     

大尺寸高密度压电陶瓷的制备与研究

该文主要采用固相反应法制备了Pb(1-a-b)Ba_aSr_b(Zr_xTi_y)_(1-c-d)(Bi_(3/2)W_(1/2))_c(S_(b1/2)Nb_(3/2))dO_3四元系压电陶瓷材料,通过各组分的比例调整和适当的掺杂改性,材料横向压电应变常数可达-490pm/V,介电常数为4 500,介电损耗小于2%;采用干压加冷等静压成型,并优化烧结工艺,制备出该压电材料密度达到理论密度值的99%,尺寸为?170mm×15mm的大尺寸压电陶瓷块体,为大口径变形镜用玻璃基压电陶瓷薄膜的研制奠定了基础。     

Li_2CO_3掺杂对PZN-PNN-PZT陶瓷结构及性能的影响

采用固相法制备了0.1Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.1Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.8Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3+x%Li_2CO_3(PZN-PNN-PZT,x为质量分数)低温压电陶瓷,研究了Li_2CO_3掺杂对PZN-PNN-PZT压电陶瓷晶体结构、微观形貌及电学性能的影响。实验结果表明,随着Li_2CO_3含量的增加,PZN-PNN-PZT陶瓷晶体结构从三方相向四方相转变,陶瓷晶粒尺寸先增大后减小。掺杂适量的Li_2CO_3能有效提高PZN-PNN-PZT陶瓷的电学性能。当x=0.3时,PZN-PNN-PZT陶瓷具有最好的综合性能:压电常数d_(33)=530 pC/N,机电耦合系数k_p=0.55,品质因数Q_m=60,居里温度T_C=176℃,相对介电常数ε_r=2 800,剩余极化强度P_r=32.80μC/cm~2,矫顽场E_c=0.96 kV/mm。     

Sb_2O_3掺杂Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_0.20(Zr_(0.50)Ti_(0.50))_(0.80)O_3-0.5%MnO_2压电陶瓷性能

采用二步合成法制备了掺杂z%Sb_2O_3的Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_0.20(Zr_(0.50)Ti_(0.50))_(0.80)O_3-0.5%MnO_2(PZNTM)压电陶瓷(Sb_2O_3的质量分数为z=0、0.1、0.3、0.5、 0.7、0.9).探讨了不同剂量Sb_2O_3掺杂对陶瓷试样的相结构和机电性能的影响.结果表明,在1 150 ℃下烧结3 h,得到处在准同型相界附近的纯钙钛矿结构的陶瓷;随着Sb_2O_3掺杂量的增加,试样的压电常数d_(33)和机电耦合系数k_p先增大后减小,而介电损耗tan δ持续上升,机械品质因数Q_m则持续下降.当z＝0.3时,压电陶瓷的性能得到优化,d_(33)和k_p均达到最大值,分别为302 pC/N和0.60,而tan δ较小、Q_m较大,分别为0.006和880.     

陶瓷材料

0118282掺杂 ZrO_2对(Pb,Ca)(Fe,Nb)O_3陶瓷微波特性的影响[刊]/钟永贵//功能材料与器件学报.—2001,17(2).—187～190(E)研究了 B 位 Zr 掺杂对(Pb_(0.45)Ca_(0.55))(Fe_(1/2)Nb_(1/2))O_3(PCFN)陶瓷的烧结行为、微观结构及微波介电性能的影响。试验结果表明,PCFNZ 陶瓷能在相对较低的温度下烧结(1200℃/2h),在x=0.025时,有较高的Q·f 值,它的微波介电性能:Q·f=9828GHz,ε_r=91,τ_f=9ppm/℃,用这种材料做成的带通滤波器在中心频率为928.4MHz 下,插入损耗为2.469dB,满足插入损耗应小于3dB 的要求。参10     

Sb_2O_3对富钛型钛酸锶钡基陶瓷结构及性能的影响

采用传统固相法制备Sb_2O_3掺杂(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3系介电陶瓷,通过扫描电镜、X线衍射仪及LCR测试系统,研究不同含量的Sb_2O_3及烧结工艺参数对TiO_2过量的钛酸锶钡体系微观结构及介电性能的影响。结果表明,随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷由立方钙钛矿结构单相固溶体转变为多相化合物。在TiO_2过量的(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷中,Sb~(3+)进入钙钛矿晶格A位。Sb_2O_3添加量较大时,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷晶粒异常长大,粒径分布不均匀,且有柱状晶粒出现。随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷居里温度及介电常数峰先增大后减小。提高(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷的烧结温度并延长保温时间有利于改善Sb_2O_3掺杂量较高时(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷室温的介电性能。     

Bi_4Ti_3O_(12)对0.1BiYbO_3-0.9PbTiO_3压电陶瓷结构和性能的影响

以片状Bi_4Ti_3O_(12)粉体为原材料制备了0.1BiYbO_3-0.9PbTiO_3(BYPT)高居里温度压电陶瓷,研究了Bi_4Ti_3O_(12)粉体用量对BYPT陶瓷显微组织结构和压电性能的影响.结果表明,BYPT陶瓷的最佳烧结温度为1 140 ℃,陶瓷由多相组成.BYPT陶瓷的居里温度均大于520 ℃,且随着Bi_4Ti_3O_(12)用量的增加,材料由正常铁电体向弛豫铁电体转变,陶瓷的居里温度、压电常数及介电常数先升高后降低,介电损耗则随之而减小,BYPT_2陶瓷的居里温度和压电常数最高.     

Ba2Ti9O20陶瓷的低温烧结及其在MLCC中的应用

以 BaTiO_3和 TiO_2粉末进行固相反应来合成 Ba_2Ti_9O_(20)主晶相,通过添加烧结助剂及少量 Ca、Nd、W 改性剂来降低瓷料的烧结温度,使瓷料的介电性能达到高频 MLCC电性能要求。研究结果表明,采用 Ca、Nd、W 复合添加剂可显著地降低 Ba_2Ti_9O_(20)主晶相的合成温度降至 1 200℃,采用硼硅酸盐玻璃可使陶瓷烧结温度降低至 1 000 以下,实现了 Ba_2Ti_9O_(20)陶瓷与低钯电极浆料的共烧,成功地应用于高频 MLCC。     

一种高机电耦合系数高稳定性的压电陶瓷材料

研制了一种Pb(Nb_(2/3)Zn_(1/3)O_3-Pb(Sb_(2/3)Mn_(1/3))O_3-PbTiO_3-PbZrO_3四元系压电陶瓷材料,它具有高机电耦合系数(k_p=0.66),高稳定性(TCfs≤30×10~(-6)/℃)以及高机械品质因数(Q_m=1200)。该材料已成功地应用于低频宽带滤波器,得到了满意的效果。     

Zn/Li掺杂PZT-PZN-PNN压电陶瓷的研究

采用传统固相合成法制备了Zn/Li掺杂的0.83Pb(Zr_1/_2Ti_1/_2)O_3-0.11Pb(Zn_1/_3Nb_2/_3)O_3-0.06Pb(Ni_1/_3Nb_(2/3))O_3(PZT-PZN-PNN)压电陶瓷,研究了不同含量的Zn/Li添加量对陶瓷的相结构、显微组织和电性能的影响。结果表明,随着Zn/Li掺杂量的增加,相结构由三方相向四方相转变;介电常数ε_r、压电常数d_(33)和机电耦合系数k_p均先增大后减小,而介电损耗tanδ和机械品质因数Q_m呈先减小后增大的趋势;当添加质量分数w(Zn/Li)=1%时,该压电陶瓷的综合性能最佳,即d_(33)=513pC/N,k_p=0.635,ε_r=1 694,tanδ=0.023 5。该材料有望用于制造低温共烧的叠层压电器件。