(Nd0.5Ta0.5)4+复合离子对BNT-BKT陶瓷微结构及电学性能的影响

采用固相烧结法制备了(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子调控的Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)Ti_(1-x)(Nd_(0.5)Ta_(0.5))_xO_3(BNKT-xNT)无铅陶瓷。研究了(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子掺杂量对BNKT陶瓷的表面形貌、微观结构,以及铁电、介电、储能、阻抗等电学性能的影响。研究结果表明:(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子进入了BNKT陶瓷的B位并形成了单一的钙钛矿结构;晶粒分布均匀、致密,晶界清晰;(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子的引入显著降低了BNKT陶瓷的剩余极化强度、饱和极化强度以及矫顽场,电滞回线变得瘦小、细长,储能效率随之升高,并在x=0.08和60×10~3 V/cm电场下达到了70%;储能密度先减小、后增大、再减小,在x=0.04时达到最大值0.36 J/cm~3;电致应变在x=0.03时最大为0.183%;随着掺杂含量的增加,BNKT-xNT陶瓷从铁电相与弛豫铁电相共存转变为弛豫铁电相,其介电常数峰T_m逐渐降低且平坦化;交流阻抗谱表明BNKT-xNT陶瓷在低温下具有良好的绝缘性。     

阻抗谱研究Yb~(3+)掺杂(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3陶瓷的电学性能

采用传统的固相合成法制备了(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(1-x)Yb_xTiO_(3 )(0≤x≤0.08)陶瓷,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜测试了陶瓷的晶体结构和表面形貌,结果表明Yb~(3+)能够固溶到陶瓷晶格中形成钙钛矿结构,但随着掺杂量的增多会有杂相产生。用高温阻抗分析仪进行介电温谱的测试结果表明,Yb~(3+)的掺杂提高了陶瓷在高温下的温度稳定性,降低了介电损耗,并且使陶瓷的居里峰型变宽、峰值减小,弥散相变特征愈明显。阻抗谱和模谱的分析表明Yb~(3+)的介电弛豫行为主要是由载流子在晶粒间的长程迁移造成,掺杂降低了陶瓷中的氧空位数量,计算结果表明弛豫激活能随着掺杂量的增多不断变大。     

Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3陶瓷的压电、铁电特性及场致应变效应

用普通陶瓷工艺制备了(1–x)Bi_(0.5)Na_(0.5)Ti O_3-x Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3(x=0.03~0.05)压电陶瓷,研究了Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3含量对Bi_(0.5)Na_(0.5)Ti O_3(BNT)压电陶瓷的介电、压电、铁电和场致应变效应的影响。研究表明,随着第二组元Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3含量的增加,该陶瓷经历了从极性态的铁电相向非极性态的非铁电相的转变。在x=0.035组分处,多相共存导致样品具有最大的压电常数d_(33)=99 p C/N,最大的应变S_(max)=0.27%,机电耦合系数k_p=20.1%,k_t=30.4%,等效压电常数d~*_(33)=386 pm/V。     

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.     

Li-Zr替代对β-BZN陶瓷介电性能的研究

采用固相反应制备(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷,研究了Li~+替代Bi~(3+)对(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷样品相结构和介电性能的影响.结果表明,当替代量x≤0.1(摩尔分数)时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,介电损耗出现明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型解释了这一现象.随着Li替代量的增加,介电弛豫峰值温度向高温方向移动,与x(Li)=0.025、0.05、0.075和0.1时相对应的介电损耗峰值温度为47 ℃、112 ℃、115 ℃、120 ℃.介电弛豫峰不对称性符合A.K.Jonscher的普适弛豫定律.     

Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3系无铅压电陶瓷的介电压电性能

研究了(Na1-xKx)0.5Bi0.5TiO3体系无铅压电陶瓷的介电、压电性能，通过XRD分析，发现随着x的增加，陶瓷的晶体结构由三方相逐渐转变为四方相，x=0．16～0．20范围内具有三方和四方共存相结构，为该体系的准同型相界(MPB)，材料在MPB附近具有最佳的压电性能．测试了陶瓷的介电温谱，表明该体系陶瓷为弛豫型铁电体，电滞回线表明陶瓷在升温过程中发生铁电-反铁电-顺电相变．     

新型无铅压电陶瓷BNKT-BiFeO_3的研究

采用传统陶瓷制备法制备了一种新型无铅压电陶瓷(1-x)Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)TiO_3-xBiFeO_3(BNKT-BFx).研究了Bi基铁电体BiFeO_3对BNKT-BFx陶瓷晶体结构、显微组织和压电性能的影响.结果表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能形成纯钙钛矿固溶体,陶瓷的准同型相界位于x=0～0.05.BiFe_O3促进陶瓷致密化和晶粒生长,在准同型相界成分附近压电性能达到最大值:d_(33)=171 pC/N,k_p=0.366.     

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。     

烧结温度对CeO_2掺杂KNN基陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备了掺杂CeO_2的0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O3-1.0%CeO_2(0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2)无铅铁电陶瓷,研究了不同烧结温度(1 120℃、1 130℃、1 140℃)对陶瓷样品相组成、显微结构及介电、铁电性能的影响。研究结果表明,随烧结温度的升高,0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2陶瓷的致密度得到提高;陶瓷样品为纯钙钛矿结构;1 130℃烧结的0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2陶瓷样品表现出显著的弛豫特性,介电损耗低于3%;升高烧结温度能有效减小0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2陶瓷的漏电流。     

PSN-PNN-PZT系压电陶瓷的制备及其性能研究

在1 280℃下,采用传统固相反应法制备出Pb(Sn_(0.5)Nb_(0.5))O_3-Pb(Ni_1/_3Nb_2/_3)O_3-Pb[Zr_xTi(_(1-x))]O_3(PSN-PNN-PZT,质量分数x=0.42,0.43,0.44,0.45)压电陶瓷。研究了不同的x对PSN-PNN-PZT压电陶瓷的相结构、显微组织形貌及电学性能的影响。结果表明,当x=0.43时,样品为单一的钙钛矿结构,存在准同型相界,并且晶粒饱满,晶界清晰,颗粒大小均匀,综合电学性能达到最优,压电常数d_(33)=625pC/N,介电常数ε_r=3 005,介电损耗tanδ=1.75%,电容C_p=1 280nF。     

活性真皮基质的研制及生物学活性检测

目的构建含有成纤维细胞（Fb）-胶原-猪去细胞真皮基质（PADM）的活性真皮基质。研究培养液中转化生长因子-β1（TGF-β1）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）的分泌情况。方法将Fb与胶原混合种植于PADM的表面，收集第2、4、6、8、10d培养液样本，双抗体夹心ELISA法测定其中TGF-β1、bFGF的含量。结果Fb在胶原内结构完整，与PADM形成复合真皮基质。TGF-β1和bFGF浓度培养第4天与第2天比较显著上升（P〈0．01），并达到稳定水平。结论Fb-胶原-PADM真皮替代物可作为构建组织工程全层皮肤的真皮支架。     

Ca_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)TiO_3微波介质陶瓷低温烧结研究

采用固相反应法,以Ca0.3(Li0.5Sm0.5)0.7TiO3(CLST—0.7)陶瓷为基料,掺杂质量分数为10%的CaO-B2O3-SiO2(CBS)氧化物和2%～6%的Li2O-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3(LBSCA)玻璃料为复合烧结助剂,研究了LBSCA掺杂量对CLST—0.7陶瓷的低温烧结行为及微波介电性能的影响。结果表明,复合烧结助剂掺杂促使CLST—0.7陶瓷烧结温度降低了200～300℃,并保持良好的微波介电性能。掺杂质量分数10%CBS和4%LBSCA的CLST—0.7陶瓷经950℃烧结5h后,其εr=71.84,Q·f=1967GHz,τf=41.7×10–6/℃。     

BNBST无铅压电陶瓷的制备工艺研究

设计了（Bi0.55Na0.5）1-X（BaaSrb）xTiO3（BNBST[100x-100a／100b]）无铅压电陶瓷新体系。该体系压电陶瓷具有工艺特性及压电响应好，压电常数高的特点，且有实际应用前景的新型压电陶瓷材料体系。采用传统的陶瓷工艺制备了（Bi0.55Na0.5）1-X（BaaSrb）xTiO3无铅压电陶瓷，研究了制备工艺参数对其物化结构性能的影响。生料的热重-差热（TGA-DTA）分析表明，粉料合成过程中，先是SrTiO3、BaTiO3的形成，然后是（Bi0．5Na0．5）Tio，的形成，同时三者形成固溶体；密度测试表明，陶瓷的体积密度随烧结温度的升高而增大，可较易获得理论密度94％的陶瓷；X-射线能谱分析（EDAX）研究表明，陶瓷的Bi、Na的挥发随着烧结温度的升高而加剧。研究结果表明，要制备性能优良的无铅压电陶瓷，需要精确控制制备工艺。     

工艺条件对KNNT陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备了(K0.5Na0.5)(Nb0.7Ta0.3)O3(KNNT)无铅压电陶瓷。通过XRD、SEM分析方法分别研究了预烧后粉体和烧结后样品的晶体结构和微观形貌,以及预烧、烧结条件对样品性能的影响。结果表明,预烧后的粉体和烧结后的样品的晶体结构分别为四方相和斜方相;在860～920℃预烧,选择合适的烧结温度均可获得性能优异的陶瓷样品。较佳工艺条件为900℃预烧、1180℃烧结,样品d33可达到205pC/N,kp、k33分别为45.9%、60.5%。     

钛酸铋钠基无铅压电陶瓷烧结行为

利用传统的固相合成法合成了纯钙钛矿结构的钛酸铋钠基压电陶瓷,研究了不同烧结温度下的钛酸铋钠基压电陶瓷的烧结行为,并对烧结过程中陶瓷表面出现第二相的机制进行了模型分析。最后研究了钛酸铋钠基陶瓷系列的电学性能。     

钛酸铋钠基无铅压电陶瓷烧结行为

利用固相合成法合成了纯钙钛矿结构的钛酸铋钠基压电陶瓷,研究了不同烧结温度下的钛酸铋钠基压电陶瓷的烧结行为,并对烧结过程中陶瓷表面出现第二相的机制进行了模型分析。最后研究了钛酸铋钠基陶瓷系列的电学性能。结果表明,第二相TiO2仅出现在陶瓷的表面,是由于在烧结过程中,钠、钾的脱溶造成晶界处出现第二相。介电常数和压电常数对烧结温度比较敏感。     

烧结助剂引入方式对 (Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7陶瓷性能的影响

分别以液相包覆法和固相混合法引入助烧剂CuO制备(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BZN)陶瓷。采用X线衍射、扫描电镜及电感-电容-电阻测试仪等对其烧结特性、相结构及介电性能进行了研究。液相包覆法可减少助烧剂的加入量从而降低其对陶瓷介电性能的恶化。CuSO4溶液的浓度为0.5mol/L,900℃烧结3h所制得(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7陶瓷的介电常数εr=161,介电损耗tanδ=0.005,τf=-398×10-6/℃(1MHz)。     

[(Bi1-x-yLax)Na1-y]0.5BayTiO3压电陶瓷的性能与微结构

针对钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3)基无铅压电铁电材料,提出了新型的ABO3型A位多重复合无铅压电陶瓷体系[(Bi1-x-yLax)Na1-y]0.5BayTiO3;利用传统陶瓷工艺和电子陶瓷公司生产中使用的原料,制备了该体系陶瓷;研究了该陶瓷的压电性质与微观结构。研究结果表明,该体系陶瓷具有单相钙钛矿结构;其压电常数d33可达183 pC/N,其机电耦合系数kp可达0.355;适量La3+对Bi3+的取代改善了压电性能;在1 175℃,2 h的烧结条件下,能够获得致密的[(Bi1-x-yLax)Na1-y]0.5BayTiO3陶瓷;La3+的引入抑制了晶粒的生长,高La含量的陶瓷晶粒较小。