磁电复合薄膜用高性能压电陶瓷靶材的制备

采用固相法制备了高性能的Pb(Zr0.54Ti0.46)O3压电陶瓷靶材。通过调整Sr掺杂比例,获得高性能的压电陶瓷配方,以高性能锆钛酸铅(PZT)粉体为原料,经冷等静压和高温烧结制备出磁控溅射需要的、直径为73.6mm的压电陶瓷靶材。     

压电陶瓷（应用和制造）

一、前言具有钙钛矿结构的铁电介质和反铁电介质构成了压电陶瓷的基础。工业中使用了以钛酸钡、锆钦酸铅、锆钛酸铅镧、钛酸铅、钦酸铋和另一些具有类似钙钛矿复杂结构的含铋铁电介质、铌锂酸铅以及碱金属为基础的混合物。最广泛采用的以锆钛酸铅为基础的压电陶瓷,是由若干多晶相、非晶相以及充气孔     

压电陶瓷的原理与简介

压电陶瓷(Piezoelectric Ceramic)是具有压电效应的一种功能陶瓷,是压电材料中的一种。压电效应是指由应力诱导出极化(或电场),或由电场诱导出应力(或应变)的现象。前者为正压电效应,后者为负压电效应,两者统称为压电效应。富佳成公司开发的用于高压电源上的压电变压器(Piezo Transformer)利用正、逆两种压电效应。压电材料如锆钛酸铅或铌镁锆钛酸铅,     

压电陶瓷材料对超声马达性能的影响

考察了３种不同性能的压电陶瓷材料,即偏硬性的铌镁－铌锰－锆钛酸铅（ＰＭＭＮ－ＰＺＴ）、软件的铌镁－铌镍－锆钛酸铅（ＰＭＮ－ＰＮＮ－ＰＺＴ）和性能介于二者之间的经ＭｎＯ２添加改性的ＰＭＮ－ＰＮＮ－ＰＺＴ对压电马达性能的影响。利用这３种压电陶瓷材料作为一种摇头式压电超声马达的定子换能器,分别考察了它们对转速、力矩输出、效率和定子换能器的频带宽度等性能的影响。作为对比,也考察了研制的压电马达和日本同类压     

Ba2+取代对PSN-PZT瓷结构和压电性能的影响

研究了Ba2+A位取代对铌锑锆钛酸铅陶瓷结构及压电性能的影响,XRD分析结果表明:所有样品具有钙钛矿结构,同时Ba2+取代Pb2+使得晶胞体积增大,c/a轴比减小。当Ba2+取代量增大时,样品中三方相和四方相共存。随着Ba2+取代量的增大,陶瓷样品的密度降低,εr(2863)和d33(507pC·N–1)显著提高,居里点向室温移动。     

制造工艺对铌锂锆钛酸铅陶瓷压电特性的影响

研究了制造工艺对铌锂锆钛酸铅(PLN)三元系陶瓷压电特性的影响。以研究结果为据调整工艺条件,从而获得了一种高温稳定性好的压电陶瓷,200℃相对于25℃时,Δf_r/f_r为2.1×10~(-2),Δε_(83)~T/ε_(3a)~T为44×10~(-2),Δk_p/k_p为-3×10~(-2)。     

PMMN-PZT四元系压电陶瓷材料的研究

研究了铌镁酸铅铌锰酸铅锆钛酸铅(PMMN-PZT)四元系统压电陶瓷材料的配方、工艺条件及对各项性能指标的影响。在相界附近研究了四种不同配方的PMMN-PZT压电陶瓷,通过SEM观察、性能测试、居里温度表征等手段,确定了较佳的配方组成、材料的烧结温度及极化制度。研究表明:所得PMMN-PZT压电陶瓷的较佳组成为0.06Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.06Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-0.44PbZrO3-0.44PbTiO3+0.2%质量分数的CeO2,适宜的烧结温度为1200,极化电场为3000V/mm,极化温度为150。所制备的压电陶瓷的相对介电常数33T/0为1100;介质损耗tg为0.004;压电常数d33为290?0-12C/N,g33为28.0?0-3Vm/N;机电耦合系数kP为0.55;机械品质因数Qm为1200。     

改性钙钛酸铅陶瓷的电导性能研究

当掺钙钛酸铅(PCT)用作为压电、热释电材料时,除介电性能外,电导性能也是重要的性能参数。采用传统固相法制备掺钙钛酸铅系陶瓷,研究了不同掺杂量的Sb2/3Mn1/3及烧结助剂NiO、Bi2O3对陶瓷相结构、介电损耗和电导性能的影响。结果表明,在1 180℃下烧结2h,得到纯钙钛矿结构的改性陶瓷,陶瓷介电损耗降低;Sb2/3Mn1/3掺杂量对PCT系陶瓷在20~40℃的电阻温度稳定性有明显影响,随Sb2/3Mn1/3含量增加电阻温度系数(TCR)增大;在Pb0.80Ca0.20(Sb2/3Mn1/3)0.05Ti0.95O3中加入NiO、Bi2O3后有效降低了陶瓷在20~40℃的电阻温度系数;掺杂元素种类和掺杂量对陶瓷在20~80℃的TCR值基本没有影响,TCR值约为-0.15μ℃-1。     

基于FPGA和DDS的声光调制器驱动电路的实现

以La~(3+)和Nb~(5+)分别为A、B位不等价取代离子,研究了A、B位不等价离子掺杂引起的空位比对[(Pb_(0.93)La_(0.07))1-αα][(Zr1-y-zTiyNbz)1-ββ]O3(PLZTN)陶瓷性能的影响,并找出了A、B位同时掺杂取代时影响锆钛酸铅(PZT)陶瓷性能的关键因素。在该文的y、z、α、β取值范围内制备出的压电陶瓷均具有较纯净的钙钛矿结构,表现出弛豫铁电体特性。当摩尔比r(Ti)/r(Zr)=39/61,Nb在B位的摩尔分数z=0.02,空位比α/β=2/1时,陶瓷样品具有最佳的压电性能:压电应变常数d33=800pC/N,平面机电耦合系数kp=71.85%。该陶瓷样品具有较大的电致伸缩系数。以其制作的0.22mm×7.8mm×45mm压电片的横向机电耦合系数k31达0.46。该陶瓷片组装的双晶片在180V电压驱动下,其悬臂梁结构的自由端推力为32g,空载位移量为0.8mm。该材料是纺织经编机压电贾卡制造的较理想材料。     

电子打火机与电子煤气点火枪

电子打火机和电子煤气点火枪都是依靠压电陶瓷在冲击力作用下将机械能转换成电能,发出瞬时高压电火花,来点燃丁烷气、煤气等气体的.过去所用的压电陶瓷多为钛酸钡和改性钛酸钡以及锆钛酸铅和改性锆钛酸铅材料.这些材料从结构类型分属钙钛矿型.从七十年代起,材料的品种有了很大的发展,出现了许多三元系统的压电陶瓷.近年来,又使用了新型的软性压电陶瓷.     

通讯用宽带陶瓷滤波器

压电陶瓷滤波器是通讯设备的重要元件之一。陶瓷滤波器的带宽受压电材料机电耦合系数限制，相对带宽一般小于６％。采用锑锰锆钛酸铅压电陶瓷材料，厚度振动模式振子和差接桥型电路的宽带陶瓷滤波器，其通带宽度可达１５％。     

声表面波器件用Pb[(Mn_(1/3)Nb_(2/3))_xZr_yTi_(1-x-y)]O_3压电陶瓷材料的研制

声表面波器件用铌锰锆钛酸铅系压电陶瓷材料,采用真空烧结工艺来提高陶瓷致密度,改善表面光洁度。添加CeO_2抑制晶粒生长,制得了小于2μm微晶压电陶瓷材料。进一步改善陶瓷材料的表面光洁度,样品经抛光后得表面最大孔洞小于0.5μm,适宜制作38MHz的声表面波滤波器件。     

压电致动器用高性能陶瓷材料及应用研究进展

压电陶瓷已广泛用作滤波器,蜂鸣器及各种换能器。近几年作为压电微位移器件,压电超声马达在精密机械和自动控制等领域的应用日益引入注目。 压电致动器材料通常是锆钛酸铅(PZT)为基的。本文报导具有高压电常数d_33及d_31,高介电常数ε_33~T/ε_0的四元系压电陶瓷,其基本组成为PMN-PNN-PZT,并以Sr,Bi,Sn,La等掺杂改性,其性能参     

Bi过量和Mn掺杂的钛酸铋钠基无铅压电陶瓷

采用传统电子陶瓷制备工艺制备(1–y)(Na0.5Bi0.5)TiO3-yBa(ZrxTi1–x)O3无铅压电陶瓷,获得了d33高达185pC/N的0.94(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.06Ba(Zr0.055Ti0.945)O3压电陶瓷。对Bi的挥发进行了补偿,添加过量Bi2O3(摩尔分数z=0.08)的钛酸铋钠基压电陶瓷,d33高达218pC/N。研究了Mn掺杂对钛酸铋钠基陶瓷压电、介电性能和损耗的影响,获得了高性能的无铅压电陶瓷,其中d33为214pC/N,kt为0.44,k33为0.52。     

铌镁酸铅系弛豫铁电单晶材料的发展与应用

该文总结了铌镁酸铅系弛豫铁电单晶材料的发展历程,铌镁酸铅系单晶材料的压电常数由最初的1 540 pC/N提升至4 000 pC/N,制备单晶的主要方法为改进的布里奇曼法。根据单晶的组分不同,工艺条件也有差别,在改进其性能的过程中其理论依据逐渐完善,弛豫铁电单晶高压电效应的根源是单畴剪切压电效应,在实际研究中可通过宏观或微观地改变局部结构对铁电相进行设计,使铁电自由能分布曲线变得平坦,从而达到提高其压电性能的目的。铌镁酸铅基弛豫铁电单晶性能优异,可替代锆钛酸铅（PZT）陶瓷而广泛用于医用超声探头、水下声纳及压电驱动器等领域。     

镨掺杂对锆钛酸铅压电陶瓷性能的影响

用固相反应法制备了镨掺杂锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷,研究了镨掺杂对材料性能的影响。样品是在锆钛比为变量，镨含量为3％（摩尔比），制备工艺相同的条件下进行的。对其压电和介电性能测试结果表明：与未掺杂PZT相比，掺镨后的PZT相界发生了移动，即移向了富锆的一端，其在锆钛比约为1.17-1.27之间；居里温度Tc随锆钛比的增加而降低，在本研究的系统内，锆钛比最小和最大时分别为1.04和1.50，其相应的居里温度分别为330℃和278℃；压电系数d33、机电耦合系数kp及介电常数ε/ε0均在1．17处达最大值，d33=420pC/N,k0=0.53;极化前的ε/ε0达1400，极化后ε33^T/ε0达2000；介电损耗tanδ随锆钛比的增加呈上升趋势，而机器品质因数Qm大幅度下降，在锆钛比为1．17处达最小值75。     

压电陶瓷变压器

<正> 新开发的压电陶瓷变压器是利用压电材料的机电转换特性来实现变压的。压电陶瓷变压器的结构如附图所示。它是由铁电材料(锆-钛酸铅)经高温烧结、高压极化等系列工艺制成的。当压电变压器输入端(驱动部分)加入一定频率的交变电压时,由于逆压电效应,使压电变压器产生沿长度方向上的伸     

铋基无铅压电敏感材料的性能调控研究进展

基于无铅压电陶瓷的高性能器件的应用日益广泛。铋基材料具有一定的综合性能,尤其在高温压电领域,是一种有潜力替代锆钛酸铅(PZT)基材料的候选体系。文章综述了与如何调控无铅压电材料性能这一关键问题相关的国内外研究进展,对调节相界、掺杂、调控制备工艺和畴工程等多方面进行了阐述,并尝试分析了无铅压电体系在实用化道路上存在的亟待解决的问题。     

低温烧结CuO改性PZT压电陶瓷性能研究

为了降低铅基压电陶瓷的烧结温度,采用传统固相法制备了CuO掺杂改性的Pb (Zr0.52Ti0.48)2O3 (PZT)二元压电陶瓷.研究了CuO掺杂对所制PZT陶瓷的结构和性能的影响.XRD显示随CuO掺杂量增加,特征峰向低角度移动,SEM显示烧结晶粒先增加后减小,CuO的加入促进了烧结.CuO和PbO生成低共熔物,...     

钙钛矿型高性能高温压电陶瓷新材料研究

钙钛矿结构BiFeO_3-BaTiO_3固溶体是一种可能的高温、无铅铁电压电陶瓷材料体系。长期以来,低直流电阻、高介电损耗制约了它的电学性能实验测量和工程应用。本文通过添加Bi(Zn_(1/2)Ti_(1/2))O_3钙钛矿氧化物第三组元、锰掺杂和工艺条件优化,采用改进的固相反应电子陶瓷工艺,制备了具有工程应用需求的低介电损耗的多种组分BiFeO_3-Bi(Zn_(1/2)Ti_(1/2))O_3-BaTiO_(3 )(BF-BZT-BT)三元固溶体陶瓷材料。X射线衍射测量表明它们形成了单一的三方钙钛矿相,耐压测量表明它们在120℃高温击穿场强大于8×10~(3 )V/mm。其中,摩尔分数0.8%Mn掺杂0.74BF-0.04BZT-0.22BT铁电陶瓷的压电性能为:d_(33)=78 pC/N,ε_(33)T/ε_0=254,tanδ=0.008,T_C=630℃,压电响应是目前商用钛酸铋系压电陶瓷K-15的4.2倍;摩尔分数0.7%Mn掺杂0.69BF-0.04BZT-0.27BT陶瓷的压电性能为:d_(33)=130 pC/N,ε_(33)T/ε_0=542,tanδ=0.025,T_C约510℃,压电响应是目前商用偏铌酸铅压电陶瓷K-81的1.5倍。