烧结助剂CuO掺杂对0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3–0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O_3陶瓷相结构、微观形貌及电性能的影响

采用传统固相法制备了0.97(K0.5Na0.5)NbO3–0.03Bi(Zn2/3Nb1/3)O3+xCuO(KNN–3BZN–xCu)陶瓷,探讨烧结助剂CuO对陶瓷烧结,相结构,微观形貌及电性能的影响规律。结果表明:添加CuO降低了KNN–3BZN–xCu陶瓷的烧结温度。由于固液传质作用,陶瓷晶粒明显长大,形状发生了改变。添加CuO同时优化了陶瓷的介电性能,提高了弛豫性。KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷在150~300℃温度范围内具有优异的电性能:介电常数εr=1886,容温变化率–15%≤ΔC/C150℃≤15%,介电损耗tgδ0.029。同时由于体积密度大,KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷具有较高的压电性能:d33=164pC/N和kp=0.37。     

烧结助剂CuO掺杂对0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3–0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O_3陶瓷相结构、微观形貌及电性能的影响

采用传统固相法制备了0.97(K0.5Na0.5)NbO3–0.03Bi(Zn2/3Nb1/3)O3+xCuO(KNN–3BZN–xCu)陶瓷,探讨烧结助剂CuO对陶瓷烧结,相结构,微观形貌及电性能的影响规律。结果表明:添加CuO降低了KNN–3BZN–xCu陶瓷的烧结温度。由于固液传质作用,陶瓷晶粒明显长大,形状发生了改变。添加CuO同时优化了陶瓷的介电性能,提高了弛豫性。KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷在150~300℃温度范围内具有优异的电性能:介电常数εr=1886,容温变化率–15%≤ΔC/C150℃≤15%,介电损耗tgδ0.029。同时由于体积密度大,KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷具有较高的压电性能:d33=164pC/N和kp=0.37。     

烧结助剂CuO掺杂对0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3–0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O_3陶瓷相结构、微观形貌及电性能的影响

采用传统固相法制备了0.97(K0.5Na0.5)NbO3–0.03Bi(Zn2/3Nb1/3)O3+xCuO(KNN–3BZN–xCu)陶瓷,探讨烧结助剂CuO对陶瓷烧结,相结构,微观形貌及电性能的影响规律。结果表明:添加CuO降低了KNN–3BZN–xCu陶瓷的烧结温度。由于固液传质作用,陶瓷晶粒明显长大,形状发生了改变。添加CuO同时优化了陶瓷的介电性能,提高了弛豫性。KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷在150~300℃温度范围内具有优异的电性能:介电常数εr=1886,容温变化率–15%≤ΔC/C150℃≤15%,介电损耗tgδ0.029。同时由于体积密度大,KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷具有较高的压电性能:d33=164pC/N和kp=0.37。     

添加CuO对Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷烧结和微波介电性能的影响

采用传统高温固相反应法制备了掺杂不同量烧结助剂CuO的Ca(Sm0.5Nb0.5)O3微波介质陶瓷,研究了CuO对Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷的烧结性、结构及微波介电性能的影响. 结果表明：添加CuO能有效促进Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷晶粒致密化,降低烧结温度约200℃. 添加1.5%(w) CuO, 1350℃保温4 h烧结的Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷的介电性能较优,相对介电常数er=23.98,品质因素与频率乘积Q′f=27754.5 GHz,谐振频率温度系数tf=-2.7′10-6 ℃-1.     

低温烧结Mg_4Nb_2O_9-0.75wt%V_2O_5-1.5wt%Li_2CO_3微波介质陶瓷及其性能研究

采用高能球磨法制备陶瓷,研究了0.75wt%V2O5和1.5wt%Li2CO3共掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷的烧结性能和微波介电性能的影响。实验结果表明0.75wt%V2O5和1.5wt%Li2CO3共掺杂有助于Mg4Nb2O9陶瓷在烧结过程中形成液相,促进低温致密化烧结,进而降低陶瓷的烧结温度。900℃烧结Mg4Nb2O9陶瓷,结构致密、组织均匀,平均粒径0.75μm,εr=12.58,Q×f=5539 GHz。随烧结温度升高,晶粒长大,密度升高,εr和Q×f值增大。微波介电性能表征表明Mg4Nb2O9-0.75wt%V2O5-1.5wt%Li2CO3陶瓷在950℃下低温烧结,获得εr=13.07,Q×f=10858GHz的亚微米级陶瓷,其优良的微波介电性能使其有望成为新一代低温烧结低介高频微波介质基板材料。     

BaCu(B_2O_5)助烧剂对2.5ZnO-2.5Nb_2O_5-5TiO_2微波介质陶瓷介电性能的影响

研究了烧结助剂BaCu(B2O5)(BCB)对2.5ZnO-2.5Nb2O5-5TiO2(ZNT)陶瓷的微观结构、烧结特性及介电性能的影响。结果表明:当烧结温度高于900℃时,添加BCB的陶瓷片的致密度高于纯ZNT的致密度。介电常数(εr)随着BCB添加量的增加先增大后略有减小。由于液相的存在,品质因数和谐振频率的积(Qf)随着BCB添加量的增大而减小。谐振频率温度系数(τf)与纯ZNT陶瓷相比更接近零。添加质量分数为3%BCB的ZNT陶瓷在900℃烧结3h后得到良好的介电性能:εr=48,Qf=15258GHz,τf=41×10-6/℃(5GHz)。     

Er3+替代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结温度的影响

研究了Er3 替代Bi3 对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7系介质材料结构和性能的影响,并借助X射线、扫描电镜、Agilent4284测试仪对其相结构和介电性能进行分析.研究结果表明:经Er3 替代的BZN陶瓷样品烧结温度升高(从960℃升高到1000℃);随着Er3 替代量的增加,Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7系介质材料的晶粒尺寸、介电常数、介电损耗都有所变化;当替代量x=0.1时,介电性能最佳,介电常数为78.7165,介电损耗为0.00134.     

烧结助剂CuO掺杂对0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3–0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O_3陶瓷相结构、微观形貌及电性能的影响

采用传统固相法制备了0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3–0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O_3+x CuO(KNN–3BZN–x Cu)陶瓷,探讨烧结助剂CuO对陶瓷烧结,相结构,微观形貌及电性能的影响规律。结果表明:添加CuO降低了KNN–3BZN–x Cu陶瓷的烧结温度。由于固液传质作用,陶瓷晶粒明显长大,形状发生了改变。添加CuO同时优化了陶瓷的介电性能,提高了弛豫性。KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷在150~300℃温度范围内具有优异的电性能:介电常数εr=1 886,容温变化率–15%≤ΔC/C150℃≤15%,介电损耗tgδ0.029。同时由于体积密度大,KNN–3BZN–0.02Cu陶瓷具有较高的压电性能:d33=164 p C/N和kp=0.37。     

Bi_2O_3-B_2O_3掺杂对BaAl_2Si_2O_8陶瓷结构及微波介电性能的影响

采用固相反应法制备BaAl_2Si_2O_8-x wt%Bi_2O_3-B_2O_3(x=0,1,2,3,4)陶瓷。探究了添加不同量的Bi_2O_3-B_2O_3(BiB)烧结助剂对BaAl_2Si_2O_8(BAS)陶瓷的烧结温度、结构及微波介电性能的影响。结果表明:添加1 wt%的BiB烧结助剂可促进BAS晶体结构由六方相全部转变为单斜相,并且BiB烧结助剂添加量在1～4 wt%范围内,均为单一单斜相。添加3 wt%的Bi B烧结助剂可使BAS陶瓷烧结密度增加到最大值,并能将烧结温度由1400℃降低至1250℃。在x=3,烧结温度为1250℃时,BAS陶瓷的介电常数和品质因数均达到最大值,并且谐振频率温度系数的绝对值也显著减小,其介电性能为:ε_r=6.2,Q·f=21 972 GHz,τ_f=-17.06×10~(-6)℃~(-1)。     

V2O5掺杂对(Bi1.5Zn1.0Nb1.5)O7介质陶瓷性能的影响

采用传统的固相反应法制备陶瓷试样,借助XRD,SEM和LCR测试仪,研究了V2O5掺杂对(Bi1.5Zn1.0Nb1.5)O7介质陶瓷的烧结特性和介电性能的影响.结果表明,掺杂适量V2O5后试样的烧结温度明显降低,相结构仍为立方焦绿石单相,且具有良好的介电性能:介电常数(εr)为135～154,介电损耗(tan δ)为0.0033～0.0007,频率温度系数(τf)为-442～-387(2MHz).     

Sb2O5和Bi2O3添加剂对Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷结构、形貌和性能的影响

研究了Sb2O5和Bi2O3添加剂对Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷材料的结构、形貌和介电性能的影响.结果表明:当Sb2O5和Bi2O3的质量分数较少(＜2.5%)时,不会影响Ag(Nb1-xTax)O3的钙钛矿结构,但能促进其烧结,使所得陶瓷样品更均匀致密.添加适量的Sb2O5和Bi2O3均可使Ag(Nb1-xTax)O3的介电常数(ε)增大,介电损耗(tgδ)减小,介电性能的温度稳定性得到改善.Bi2O3较Sb2O5对降低Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷损耗及改善温度稳定性的效果更佳.     

机械球磨时间对液相烧结Ba2Ti3Nb4O18陶瓷材料结构和性能的影响

Ba2Ti3Nb4O18是BaO-TiO2-Nb2O5体系中一种新型的介质材料,具有优良的微波介电性能.为满足低温共烧陶瓷技术(low temperature cofired ceramics,LTCC)对微波介质陶瓷材料的低温烧结要求,实现在900℃与银电极共烧,添加了质量分数为5%的ZnO-B2O3玻璃作助融剂,并研究了机械球磨时间对粉料粒径、陶瓷样品的烧结密度、显微结构和介电性能的影响.机械球磨6h的粉体粒径适中(约90nm),用该粉料制备的陶瓷样品可以在900℃致密烧结(大于理论密度的95%).且高频介电性能为(1MHz下测试):介电常数εt≈36,介电损耗tanδ≈2× 10-4,电容温度系数αc≈2.5×10-6/℃.同时微波介电性能良好:εt=33.3,品质因数和频率的乘积Qf=14274GHz.可与银电极共烧结作为LTCC介质瓷料.     

复合烧结助剂对Ca_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)TiO_3微波介质陶瓷低温烧结与性能研究

研究了以Ca_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)TiO_3(CLST-0.7)为基料,复合添加10 wt%CaO-B_2O_3-SiO_2(CBS)、4 wt%Li_2O-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3(LBSCA)和0～2 wt%CuO氧化物为烧结助剂的微波介质陶瓷的低温烧结行为及微波介电特性.结果表明:随着CuO添加量的增加,陶瓷体积密度、介电常数ε_r、无载品质因数与谐振频率乘积Qf值,都呈先增加后降低,频率温度系数τ_f呈降低的趋势.添加10 wt%CBS、4.0 wt% LBSCA和1.0 wt%CuO的CLST-0.7微波介质陶瓷,在900 ℃烧结5 h具有较佳的微波介电性能:ε_r ＝ 67.31,Qf ＝ 2197 GHz,τ_f＝40.28 ppm/℃.     

低温烧结Mg_4Nb_2O_9微波介质陶瓷(英文)

分别研究了不同含量Li2CO3/V2O5共掺杂和部分Li取代Mg对Mg4Nb2O9基陶瓷烧结特性、显微结构和微波介电性能的影响.结果表明:Li2CO3/V2O5共掺杂或部分Li取代Mg,均能使Mg4Nb2O9基陶瓷的烧结温度从1 400℃降至950℃,但其烧结机理不同.Li2CO3/V2O5共掺杂Mg4Nb2O9(MNLV)样品中的低熔点液相,使MNLV陶瓷的致密化烧结温度降低.部分Li取代Mg显著降低了(Mg(4-x)Lix)(Nb1.92V0.08)O(9-δ)(MLNV)样品的致密化烧结温度.950℃烧结,相对于MNLV样品的品质因数(Q=13276)而言,MLNV样品的Q值(1 759)显著恶化,这是由于Li1+占据Mg2+晶格.使晶体中非谐振项损耗增加.     

BaTiO3基陶瓷介电材料的研究进展

阐述了BaTiO3基陶瓷电容器系统中通过添加不同添加剂(ZnO、Y2O3、MgO、V2O5、Bi2O3、Fe2O3、Co2O3、Nb2O5、Dy2O3等)对陶瓷温度特性、介电常数、介质损耗及击穿场强的影响,并对具有高介高稳定性的介电材料进行综述及展望。     

锑替代铋对铋锌铌陶瓷介电性能的影响

研究了Sb3＋替代Bi3＋对Bi2O3-ZnO-Nb2O5（BZN）系介质材料结构和性能的影响,并借助X射线、扫描电镜、LCR4284测试仪对其相结构和介电性能进行分析。研究结果表明,经Sb3＋替代的BZN陶瓷样品成瓷温度仍为1 000℃;随着Sb3＋替代量的增加,Bi2O3-ZnO-Nb2O5系介质材料的晶粒尺寸、介电常数、介电损耗都有所变化。当替代量x=0.4时,介电性能最佳,介电常数为184,介电损耗为0.001。     

Improved strain and transduction values of low-temperature sintered CuO-doped PZT-PZNN soft piezoelectric materials for energy harvester applications

In this study the low-temperature sintering effects and improved piezoelectric properties of CuO-doped 0.69 Pb(Zr0.47Ti0.53)O3-0.31[Pb(Zn0.4Ni0.6)1/3Nb2/3]O3 ceramics were investigated. At high temperatures, a sintered Pb(Zr,Ti)O3–Pb(Zn,Ni)NbO3 material has excellent piezoelectric properties such as a high piezoelectric charge coefficient (d33), high electromechanical coupling coefficient (kp), and high relative dielectric permittivity (εr). However, low-temperature sintering of functional ceramics is important for industrial device applications. For sensor applications, sintering or fabrication temperature is important because processing temperatures can interfere with process and material compatibility. Therefore, in this study, low-temperature sintering effects were investigated by employing low-temperature sintering aids while maintaining the piezoelectric properties. CuO was selected as the sintering aid for these applications. We will investigate and discuss the effects of the low-temperature sintering aid of CuO on the Pb(Zr,Ti)O3–P(Zn,Ni)NbO3 material in device applications. By employing the CuO dopant to Pb(Zr,Ti)O3–P(Zn,Ni)NbO3 material, the strain and transduction values were increased while reducing the sintering temperature.     

H3BO3对Li2Zn3Ti4O12微波介质陶瓷低温烧结与微波介电性能的影响

采用传统固相反应法制备了添加H3BO3助烧剂的Li2Zn3Ti4O12 (LZT)陶瓷,分别通过XRD、SEM、排水法及网络分析仪等方法研究了不同H3BO3添加量对所得陶瓷的物相、微观形貌、烧结特性与微波介电性能的影响.结果表明在LZT陶瓷中添加3wt% H3BO3可有效降低烧结温度,在900 ℃/2 h烧结条件下可以获得高致密性及优异的微波介电性:ρ=4.15 g/cm3,εr=17.916,Q×f=61200 GHz,Tf=-52.87×10-6/℃.     

ZnO和Na2O对CaO-B2O3-SiO2介电陶瓷结构与性能的影响

研究了烧结助剂ZnO和Na2 O对CaO -B2 O3 -SiO2 (CBS)系微波介质陶瓷介电性能、相组成及结构特性的影响。烧结助剂ZnO在烧结过程中与B2 O3 及SiO2 生成低熔点玻璃相 ,有效地降低了材料的致密化温度 ,烧结机理为液相烧结。碱金属氧化物Na2 O虽然能够有效降低材料的烧结温度 ,但会破坏硅灰石晶体结构 ,引起材料微波性能显著降低。通过实验 ,制备出了具有优良微波介电性能的陶瓷材料 ,适用于LTCC基板及滤波器等高频微波器件的生产     

弛豫型铁电体Pb(B1/3Nb2/3)O3基复合陶瓷中两相共存的研究

在ＰＺＮ－ＢＴ,ＰＭＮ－ＢＴ－ＰＴ和ＰＮＮ－ＰＴ系统中,用两相混合烧结法,分别制备了ＰＺＮ基,ＰＭＮ基和ＰＮＮ基复合陶瓷,介电性能测试结果表明,ＰＺＮ基陶瓷为两相共存的复相陶瓷,而ＰＭＮ基和ＰＮＮ基陶瓷中的两相都发生了很大程度的固溶,应用键价理论和键性分析对此进行了讨论,并从两组元间扩散动力这的角度和显微结构特征对这一现象进行了分析。