先驱体法制备PZT/ZrO2复合陶瓷材料

研究了一种新的制备PZT／ZrO2复合陶瓷材料的方法。借助B位先驱体法，首先合成亚稳态的钙钛矿固溶体，在高温下ZrO2相从固溶体中析出得到PZT／ZrO2复合陶瓷材料。在冷却过程中，已在PZT晶粒内析出的ZrO2相发生四方到单斜的相变，伴随该相变的体积膨胀会对晶界产生压应力，起到强化晶界的作用，从而使陶瓷材料的力学性能得到明显提高。     

用柠檬酸三铵分散和稳定BaTiO3水浆料

通过浆料沉降实验和流变学实验,系统地研究了用柠檬酸三铵分散和稳定ＢａＴｉＯ３水浆料,得出了分散剂用量和浆料ｐＨ值对浆料分散性的影响规律,并用ＤＬＶＯ（Ｄｅｒｊａｇｕｉｎ、Ｌａｎｄａｕ、Ｖｅｒｗｅｙ和Ｏｖｅｒｂｅｅｋ）理论进行了定性探讨。柠檬酸三铵分散ＢａＴｉＯ２粉料的最佳条件是柠檬酸三铵用量为０．５％,浆料ｐＨ＝７～９,此时浆料沉降相对密度可达５０％以上。     

在中性领域,P-NPP酶活性检出方法中几种铅盐的效果比较

为了探索在中性环境中P—NPP酶活性的检出方法,对作为捕捉剂的铅盐种类进行了对比和选择。实验动物为体重35—40g的ddy系小白鼠。方法:用含20％多聚甲醛和0.5％戊二醛的固定液灌流固定10分钟,取出肾脏,做20—40μm厚的未冻切片,分别投入下面五组反应液中,37℃,浸渍30分钟。反应液的组成为:Tricine-NaOH缓冲液2.5mM,pH7.4;p-NPP10mμ;KC150mμ;levamisole2.5mμ;DMSD25％;再各个加入柠檬酸铅、硝酸铅、硫酸铅、氯化铅、醋酸铅4mμ。反应后,光镜用1％硫化铵液浸1—2分钟,电镜则用1％OsO_4后固定。再进行常规处理、分别用光镜和透视电镜观察、照像。     

原位制备PZT/ZrO2纳米复相陶瓷强韧机制研究

采用聚合物B位前驱体法制备了锆钛酸铅基(PZT/ZrO<,2>)纳米复相陶瓷,研究了所制陶瓷的力学性能.采用残余应力场模型讨论了纳米ZrO<,2>粒子强韧化PZT基体的机制.结果表明:四方和单斜ZrO<,2>纳米粒子在原位析出,PZT/ZrO<,2>纳米复相陶瓷的断裂韧性和抗弯强度相对于纯PZT分别提高了79%和41%...     

硅基PZT铁电薄膜的制备与性能研究

用溶胶-凝胶（Sol-Gel）方法制备了硅基Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电薄膜。分析了PZT铁电薄膜的表面形貌、晶化程度、界面状态等性质。基于上述分析结果提出并实现了低温退火处理制备有PT过渡层的PZT铁电薄膜的工艺流程。测试了低温制备的PZT铁电薄膜的C-V、漏电等电性能,发现在Sol-Gel法制备PZT铁电薄膜的工艺中加入PT过渡层,有助于提高PZT薄膜的品质。     

两种湿化学法制备PZT陶瓷的成分和结构研究

用两种湿化学法(水热法和溶胶-凝胶法)制备了PZT纳米粉体，并经烧结得到PZT微晶陶瓷。对两种方法所得的陶瓷进行介电测量。分析表明：水热法制粉后经烧结所得陶瓷的锆钛比(Zr／Ti)与原料的理论配比有较大的偏离，而溶胶-凝胶法制粉所得陶瓷的锆钛比(Zr／Ti)能较好地反映原料的锆钛配比。     

溶胶-凝胶工艺对纳米级富锆PZT粉末制备的影响

采用溶胶-凝胶工艺制备了纳米级富锆PZT粉末,分析比较了不同溶胶-凝胶过程对制备工艺和合成粉末性能的影响.研究表明合适的反应前驱物、溶液pH值、胶凝剂和热处理条件,对于提高制备粉体结晶度和活性,简化制备工艺、降低反应成本是极其重要的;以硝酸铅为铅源合成粉末具有较好的活性.     

三种凝胶剂对MnZn铁氧体性能的影响

以铁、锰和锌的硝酸盐为原料,分别以柠檬酸铵、酒石酸或EDTA为凝胶剂,采用有机物络合sol-gel法制备了MnZn铁氧体。借助XRD、SEM和振动样品磁强计(VSM)等表征手段,研究和比较了三种凝胶剂对所得MnZn铁氧体产品的晶型、晶貌及磁性能的影响。结果表明:以柠檬酸铵为凝胶剂时,所得MnZn铁氧体的磁性能最佳:其Ms达到1.1237×105A/m,而Hc仅为1.6716×103A/m。     

溶胶-凝胶法制备PZT纳米粉体

采用溶胶-凝胶技术，以无机盐为主要反应前驱物、水为主要溶剂，通过优化工艺条件制备了富锆PZT纳米晶。并利用TG／DTA、XRD、TEM等对粉体性能、结构进行了分析。研究了粉体结晶性与反应前驱物、溶液pH值、胶凝剂、反应温度和热处理条件的关系。结果表明，以硝酸铅为铅源、尿素为胶凝剂，700℃热处理2．5h，得到粉体平均粒径为70nm。     

掺杂PZT粉料的制备及其性能研究

以硝酸盐–柠檬酸为反应体系,通过柠檬酸盐聚合燃烧法合成PZT(Pb((Zr0.52Ti0.48)O3)、PZTS(Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3)和PZTSM(Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3+0.75%MnO2(摩尔比))微粉,研究了溶液混合后发生的化学反应,并测试了利用此方法制备的PZT、PZTS和PZTSM的介电和压电性能。结果表明,与PZTS相比,PZTSM的d33(211pC·N–1)、kp(0.498)和ε/ε0(1171)都有显著提高,而tgδ(0.0035)、矫顽电场和剩余极化明显降低,同时表现出施主和受主掺杂特性。     

Na2O对PNN-PZN-PZT的微观组织与性能的影响

以固态氧化物为原料,采用固态合成工艺制备PNN-PZN-PZT压电陶瓷,并研究微量添加Na2O对烧结工艺参数对陶瓷压电性能的影响.结果表明,Na2O的添加对材料的成型工艺要求严格,否则易造成成分偏析现象;Na2O的添加使材料的烧成温度范围变窄,陶瓷的压电常数降低约15%,含1%的Na2O的最佳烧结温度约为910℃,其介...     

共聚尼龙/PZT复合材料的压电和介电性能研究

以共聚尼龙为基体,采用简单的热压工艺制备了0-3型共聚尼龙/PZT压电复合材料,研究了所制复合材料的介电和压电性能.结果表明:以共聚尼龙为聚合物基体可以制备出具有优良介电和压电性能的新型聚合物/PZT复合材料;在共聚尼龙的体积分数为0.20时,复合材料的压电常数和相对介电常数都达到最大值,分别为55 pC/N和155.     

植入关节内压电陶瓷供能研究

为了研究压电陶瓷在植入人工关节内压力下能量产生特性,该文从理论上分析了坚硬锆钛酸铅(PZT)陶瓷元件的能量产生特性和等效电路,并基于实验结果利用非线性拟和算法得到其等效电路的参数拟和值。1个与4个PZT元件的仿真结果和实验结果非常吻合,从而验证了等效电路的参数拟和值的正确性及PZT元件的供电特性(约1.2 mW)。最后描述了利用压电陶瓷供电的电源电路设计和仿真结果,证明了PZT的能量能转换为电路稳定可用电源。     

压电薄膜自适应变形微反射镜阵列研究

介绍了自适应光学系统中的一种全新的基于Pb（ZrxTi1-xO3）（PZT）薄膜的微反射镜阵列。通过控制PZT薄膜两端电压实现微镜单元的微量形变，改变反射镜局部面形，校正畸变波面的波差，改善成像质量。该方案在重掺杂Si片基底上依次制备PbTiO3（PT）、PZT，最后镀Al作为反射面，形成Si／Pr／PZT／Al的膜层结构。对制备完全的试片在数字波面干涉仪上进行了形变测试，尽管受到了薄膜热形变作用的影响，仍实现了约1．2μm的可控形变，证明该方案用做自适应变形反射镜的可行性。     

硅基PZT铁电薄膜的界面和表面研究

用高分辨岸民镜等手段研究了溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）工艺制备的硅基Ｐｂ（Ｚｒ,Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）铁电薄膜,发现在ＰＺＴ的上表面生成了ＳｉＯ２,ＰＺＴ与硅衬底的界面处形成了无定型的ＳｉＯｘ层并有铅的沉积,而且热处理温度越高,这种现象越显著。这些结构严重影响了ＰＺＴ铁电薄膜的品质及其应用。在分析上述结构产生机制的基础上提出了Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺的改进方法。     

Pattern transfer of nano-scale ferroelectric PZT gratings by a reversal nanoimprint lithography

Nanoscale PZT gratings are successfully transferred to a Pt substrate using reversal nanoimprint technique without any chemical etch processes. The transfer process is preliminarily studied by measuring the surface topography of PZT coated on templates before transferring as well as the transferred patterns on substrates. Piezoelectric force microscopy (PFM) and Raman spectroscopy are used to investigate the transferred PZT nanostructures after annealing. Good ferroelectric and structural properties have been demonstrated by the transferred PZT nanostructures, indicating that this reversal imprint technique is applicable for forming nanoscale PZT domains, which may lead to the manufactures of high density data storage devices at economic cost.     

微观结构对PZT薄膜反应离子刻蚀的影响

随着锫钛酸铅（PZT）薄膜在铁电微器件中的广泛应用，薄膜微图形化和刻蚀的研究也日益受到重视。研究表明在薄膜的刻蚀过程中，薄膜表面的微观结构和等离子体都对刻蚀有很大的影响。该文研究了具有不同微观结构的薄膜的反应离子刻蚀特性。分别用X-射线衍射图、原子力间力显微镜和X-射线光电子能谱对薄膜表面的微观结构、形貌及刻蚀特性进行测量。结果表明，随着薄膜最终热处理温度升高，薄膜表面越来越致密，刻蚀速率也随之降低。当薄膜处于无定形态结构时薄膜的刻蚀速率较高，最高可达13m／min。     

Electrical failure analysis of peristaltic micropumps fabricated with PZT actuators

A detection method based on electrical analysis for valveless peristaltic lead zirconate titanate (PZT) micropump fabrication is proposed. The modified Butterworth-Van Dyke (BVD) model is used to analyze the properties of resistant or capacitive elements related to various failures. The series resistance and parallel capacitance in the BVD model are used to detect faults and classify the failure type. The failure analysis of the micropump assembly process focuses on the three common failures: (a) PZT cracking, (b) uneven silver epoxy distribution, and (c) PZT inversion. The analysis approach combines experimental results with a circuit model to determine PZT micropump fabrication reliability. It can be used to detect defects in peristaltic PZT micropumps and classify failure type.     

基于压电陶瓷的风机叶片模型覆冰主动监测

南方山区高湿低温严酷环境易导致冰灾,风机叶片覆冰会导致发电效率降低甚至停机,因此发展高效可靠的风机叶片覆冰监测技术对防冰、除冰具有重要意义。该文提出了一种基于压电陶瓷应力波测量的风机叶片覆冰主动监测方法。开展叶片模型进行模拟覆冰试验,在叶片表面布置伸缩型和剪切型两种压电陶瓷片,根据波动法原理对驱动器输入正弦扫频电压信号作为激励,记录不同传感器在不同结冰厚度下的响应信号,并对测量信号进行小波包能量分析。结果表明,同一压电陶瓷片接收信号的小波包能量与结冰厚度存在明显关系。     

PZT纳米铁电薄膜的生长行为和介电性能及微结构

采用溶胶-凝胶(sol-gel)自旋涂敷法在Si(100)基多孔氧化铝模版介质上制备了Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)纳米铁电薄膜(厚度25nm).利用电化学方法在多孔氧化铝模版孔道内(孔径25nm)生长Au纳米线,作为底电板一部分.利用x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及场发射透射电镜(FE-TEM)对PZT纳米铁电薄膜的生长行为、表面形貌和微结构进行了研究.XRD谱图表明PZT纳米铁电薄膜具有(111)择优取向;SEM像显示PZT纳米铁电薄膜结构致密,晶粒呈椭球状,平均尺寸为22nm.剖面TEM像证实PZT纳米铁电薄膜与Au纳米线直接接触,它们之间的界面呈现一定程度的弯曲;部分Au纳米线顶端出现分枝展宽现象.介电谱表明PZT纳米铁电薄膜的介电常数在低频区域(频率小于104 Hz)从760迅速下降到100,然后基本保持在100,直至测量频率升高到106 Hz.低频区域内介电常数的迅速下降是由于空间电荷极化机制所致;介电损耗在4 000 Hz附近出现峰值(来源于空间电荷的共振吸收)也证实了空间电荷极化机制的存在.