掺杂及烧结温度对Pb(Y1/2Nb1/2)O3-PbTiO3-PbZrO3性能的影响

为了改进０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ）ＰｂＺｒＯ３ 系压电陶瓷的电学性能和力学性能,作者研究了多种常用添加物对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ｙ－ ０．０２）ＰｂＺｒＯ３ 三元系压电陶瓷性能的作用, 探讨了不同烧结温度对材料性能的影响。实验结果表明, Ｓｒ２＋ 和Ｂａ２＋ 作为同价取代元素能够提高０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 系材料的机电耦合系数（ｋｐ、ｋ３３ 、ｋｔ）、介电常数和压电系数, 降低机械品质因数Ｑｍ ; Ｌｉ＋ 、Ｃｒ３＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｎｉ３＋ 、Ｆｅ３＋ 等金属离子加入０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 会提高材料的机械品质因数, 同时也会损害介电、压电性能, 降低弹性柔顺系数, 体现了硬性添加物的一般特性; 退火对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３－ （１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 压电材料性能有促进作用。     

掺杂及烧结温度对Pb(Y_(1/2)Nb_(1/2))O_3-PbTiO_3-PbZrO_3性能的影响

为了改进０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ）ＰｂＺｒＯ３ 系压电陶瓷的电学性能和力学性能,作者研究了多种常用添加物对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ｙ－ ０．０２）ＰｂＺｒＯ３ 三元系压电陶瓷性能的作用, 探讨了不同烧结温度对材料性能的影响。实验结果表明, Ｓｒ２＋ 和Ｂａ２＋ 作为同价取代元素能够提高０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 系材料的机电耦合系数（ｋｐ、ｋ３３ 、ｋｔ）、介电常数和压电系数, 降低机械品质因数Ｑｍ ; Ｌｉ＋ 、Ｃｒ３＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｎｉ３＋ 、Ｆｅ３＋ 等金属离子加入０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 会提高材料的机械品质因数, 同时也会损害介电、压电性能, 降低弹性柔顺系数, 体现了硬性添加物的一般特性; 退火对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３－ （１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 压电材料性能有促进作用。     

Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3陶瓷的合成及性能

采用不同固相合成法对钙钛矿型Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）０．８Ｔｉ０．２陶瓷材料的合成过程进行了研究。ＸＤＲ结果表明,相同合成条件下,不同合成方法得到的陶瓷粉末钙钛矿含量不同,其中,传统固相合成法（ＰｂＯ＋ ＺｎＯ＋ Ｎｂ２Ｏ５＋ ＴｉＯ２）钙钛矿得率最低,简单先驱体合成法（ＰｂＯ＋ ＺＮ＋ ＴｉＯ２）钙钛矿得率较高,复合先驱体合成法（ＰｂＯ＋ ＺＮＴ）钙钛矿得率最高。先驱体合成法具有抑制Ｂ位复合钙钛矿固相合成过程中焦绿石相形成的作用。采用复合先驱体合成法以少量钛酸钡作为晶型稳定剂采用适当的合成工艺可以得到钙钛矿纯度大于９８％ Ｐｂ［（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）０．８Ｔｉ０．２］Ｏ３ 陶瓷粉末。其具有较宽的烧成温度范围,该陶瓷材料的居里温度为１９０ °Ｃ,具有较高的压电常数,且压电常数随烧结温度的提高而降低。用ＤＴＡ 对各合成方法的配合料进行了研究,发现,差热特征峰峰位与合成过程中焦绿石的出现和钙钛矿的合成温度有很好的对应关系,差热分析可用以对Ｂ位复合钙钛矿合成进行动态研究     

功率型压电陶瓷振子的研制及应用

介绍了功率型压电陶瓷振子的研制过程。采用二次水磨加黏合剂造粒方法，并使用超细ＺｒＯ２，使烧结温度降低，从而减少ＰｂＯ的挥发。作者对铌锂锆钛酸铅系统做了大量的配方筛选工作，确定了性能满足使用要求的配方（Ｐｂ１－ａＳｒａ（Ｌｉ１／４Ｎｂ３／４）０．１２Ｚｒ０．４６Ｔｉ０．４２Ｏ３）。叙述了功率型压电陶瓷振子在超声清洗、超声焊接、超声钻孔等方面的应用。     

掺Pb[(Y1/2Nb1/2)0.06(Zr1/2Ti1/2)0.94]O3铁电陶瓷的性能

研究了ＭｎＯ２、ＭｇＯ 掺杂的０．０６Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２）Ｏ３－０．９４Ｐｂ（Ｚｒ１／２Ｔｉ１／２）Ｏ３ 三元系压电陶瓷。通过测量得出了不同组分时的压电常数、机电耦合系数、极化前后的介电常数以及弹性柔顺系数;获得掺杂物与这些性能之间的关系;对实验现象进行了简单的讨论,得出一些有益的结论     

高温高频用改性PbTiO3压电陶瓷材料研究

研究了Ｐｂ（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３、Ｂｉ２／３（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３以及Ｂｉ（Ｃｄ１／２Ｔｉ１／２）Ｏ３改性的ＰｂＴｉＯ３陶瓷的高温高频压电性能。结果表明，对ＡＢＯ３型钙钛矿结构的ＰｂＴｉＯ３进行Ａ、Ｂ位复合取代可得到压电性能优良，适合于高温高频应用的压电陶瓷材料。其优良的压电性能及较好的温度稳定性与Ａ位取代的Ｂｉ３＋离子价态、离子半径及Ｂ位取代的复合钙钛矿结构化合物较高的居里温度有关     

Nb_2O_5掺杂对PMN－PZT系压电陶瓷电性能的影响

从晶体结构和微观组织入手，分析并讨论了掺Ｎｂ２Ｏ５量对３７．５Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３－２５ＰｂＺｒＯ３－３７．５ＰｂＴｉＯ３材料的介电、压电性能的影响行为和影响机制。实验结果表明，当Ｎｂ２Ｏ５的添加量（摩尔比）ｒ（Ｎｂ２Ｏ５）＝１％时，材料有最好的压电性能（ｋｐ＝０．６２，εｒ＝４０００）。     

一种用于大功率超声清洗换能器的压电材料

通过对ＰｂＭｅ（Ｃａ＿（１／４）Ｍｎ＿（１／４）Ｎｂ＿（１／２））＿ｘＴｉ＿ｙＺｒ＿ｚＯ＿３系材料的研究，并以Ｓｒ￣（２＋）、Ｍｇ￣（２＋）等价取代Ｐｂ￣（２＋），以ＣｅＯ＿２作为添加改性剂，研制出机电耦合系数高（ｋ＿ｐ＝０．６２）、机械品质因数高（Ｑ＿Ｍ＝２０３６）、机械强度高（抗张强度为４４２ＭＰａ）、经时稳定性好的适用于大功率超声清洗换能器的压电材料。     

Nb2O5掺杂对PMN—PZT系压电陶瓷电性能的影响

从晶本结构和微观组织入手，分析并讨论了掺Ｎｂ２Ｏ５量对３７．５ＰｂＯ３－２５ＰｂＺｒＯ３－３７．５ＰｂＴｉＯ３材料的介电，压电性能的影响行为和影响机制。实验结果表明，当Ｎｂ２Ｏ５的添加量＝１％时，材料有最好的压电性能。     

（Na1／2Bi1／2）TiO3—SrTiO3无铅压电陶瓷的介电,压电性能

研究了（Ｎａ１／２Ｂｉ１／２）ＴｉＯ３－ＳｒＴｉＯ３二元系无铅压电陶瓷的介电、压电性性。Ｓｒ＾２＋的引入对ＮＢＴ材料的常温介电系数、铁电相与反铁电相转变温度ＴＦＡ（１８０℃）以及居里温度ＴＣ（３００℃）的影响都不大,但却较大幅度地降低了ＮＢＴ材料的高顽场,从而使极化相对容易。（Ｎａ１／２Ｂｉ１／２）ＴｉＯ－ＳｒＴｉＯ３二元系的压电性能参数ｄ３３和ｋｔ分别达到１００ｐＣ／Ｎ和０．４５。     

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。     

PNiTa-PZT三元系压电陶瓷性能

采用传统陶瓷工艺制备了0.02Pb(Ni1/3Ta2/3)O3+0.98Pb(ZrxTi1–x)O3(x=0.50~0.55,PNiTa-PZT)三元系压电陶瓷,研究了n(Zr)/n(Ti)变化对陶瓷性能的影响。结果表明:随其比值的变化,陶瓷样品均为钙钛矿结构,且对陶瓷显微结构影响不大;当n(Zr)/n(Ti)为52/48时,陶瓷具有较优的压电、介电性能:kp为0.583,d33为266pC/N,tC为394℃,tanδ为0.0055,ε3T3/ε0为1297。其中tC比目前文献报道的PZT基压电材料高30~50℃,有望在高温压电陶瓷领域获得应用。     

烧结工艺对PSN-PZN-PMS-PZT瓷性能的影响

采用二次合成工艺得到了Pb(Sn1/3Nb2/3)0.03(Zn1/3Nb2/3)0.03(Mn1/3Sb2/3)0.04Zr0.435Ti0.465O3(PSN-PZN-PMS-PZT)五元系压电陶瓷。分析讨论了压电陶瓷的烧结温度与体密度、气孔率、晶粒大小及介电、压电性能的关系。并研究升温速度,保温时间对介电、压电性能的影响。结果表明,升温速度过快时材料致密性下降;烧结温度1 260℃保温3 h,得到一种综合性能优良的压电材料。其主要参数:r为1 390,d33为300 pC/N,kp为55.1%,Qm为1 180,tg为0.30?02。     

应用于压电能量收集器的PZT PZN系陶瓷材料

压电材料作为环境振动能量收集器的核心功能材料,是制备高性能能量收集器的关键。该文从提高能量收集效率入手,研究适合于能量转换的高性能压电陶瓷材料。采用两步合成工艺制备出了0.7Pb(Zr0.51Ti0.49)0.99O3-0.3Pb(Zn1/3Nb2/3)O3(PZT-PZN)压电陶瓷,研究了La2O3掺杂对其微观结构和机电性能的影响。实验结果表明,掺杂少量的La2O3能显著提高PZT-PZN陶瓷的压电系数(d33)、机电耦合系数(k31、kp)、介电常数(εr)等。当掺杂量为4%(摩尔分数)时,在1 200℃烧结PZT-PZN,显示出良好的压电和介电性能:d33=560pC/N,k31=0.376,kp=0.642,s1E1=16.5×10-12 m2/N,εr=3 125。     

无铅压电陶瓷材料研究进展

系统分析了无铅压电陶瓷材料的研究现状,在此基础上,对(Bi, Na)TiO3-Ba(Zr,Ti)O3及CaBi4Ti4O15(CBT)基两类无铅材料进行了研究。结果表明:非化学计量掺杂及A位空位的存在有助于提高(Bi, Na)TiO3-Ba(Zr,Ti)O3材料的压电活性,通过引入适量的Sn,在该体系中得到了d33高达196 pC/N的材料。通过A位小离子复合取代及引入A位空位的方法,大大提高CaBi4Ti4O15材料的压电性能,居里温度及高温电阻率。得到了居里温度高达866℃,d33为20 pC/N的优质高温无铅压电材料。     

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。     

MnO对改性钛酸铅陶瓷压电性能的影响

ＭｎＯ对Ｐｂ_（１－ｘ）Ｓｒ_ｘ［（Ｓｂ_（１／２）Ｎｂ_（１／２））_ｙＴｉ_（１－ｙ）］Ｏ_３改性钛酸铅压电陶瓷兼有“软性”和“硬性”改性作用。实验表明,添加适当的ＭｎＯ可以得到介电常数εｒ＝２４０,机电耦合系数是ｋｔ＝２４８．５％,机械品质因数Ｑｍ＝１５００,居里温度Ｔｃ＝４３５℃的高稳定性压电陶瓷材料。该材料在高温及高频器件的应用方面有重要的应用价值。     

Piezoelectric Study of 0.65Pb(Mg1/3,Nb2/3)O3-0.35PTO3 Nanopoder Ceramics

The piezoelectric properties of relaxor ferroelectric 0.65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3 ceramic prepared by a sol-gel combustion method have been investigated as function of sintering temperature. The results show that its phase structure is near the morphoteropic phase boundary (MPB), and outstanding electrical properties are obtained with this composition. The highest piezoelectric coefficients were observed for the samples sintered at temperature of 1200oC. In comparison with pure PMN ((1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(x)PbTiO3), the substitution of 35% PT results in the decrease of sintered temperature and improved the relaxation behavior.     

铅锰锑系压电陶瓷介电性研究

采用预合成及掺杂适量MnO2等工艺制备了钙钛矿结构为主的压电陶瓷材料Pb（Mn1/3Sb2/3)x(Zn1/3Nb2/3)y(Zr0.535Ti0.465)1-x-yO3,此材料具有机电耦合系数高、介质损耗小、介电常数与机械品质因数适中的特点。引入MnO3使其成为单一的钙态矿结构,并且提高了材料的介电与压电性能。