PBSZT大功率压电陶瓷老化性能的研究

为探索Pb1-x-yBaxSry(Sn1/3Nb2/3)0.06(Zn1/3Nb2/3)0.06Ti0.44Zr0.44O3+0.5%MnO2+0.5%Sb2O3(质量分数)大功率铅基压电陶瓷材料的老化机理,进行了A位置换、CeO2掺杂的实验研究.实验结果表明.x(Ba)=5%和x(Sr)=5%的A位复合置换陶瓷得到较好的介电老化性能,一定老化时间内其介电常数变化率为13.9%,添加w(CeO2)=0.7%的掺杂有利于老化性能的提高,一定老化时间内其介电常数变化率为2.2%.对原体系掺杂w(Mn(NO3)22)=0.2%、w(Sb2O32)=0.5%,它们显著地优化其老化性能.     

Y_2O_3掺杂对BCZT无铅压电陶瓷性能影响

采用传统氧化粉末固相反应法制备出了稀土氧化钇Y_2O_3掺杂(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Ti_(0.9)Zr_(0.1))O_3[简称BCZT-xY]无铅压电陶瓷。通过X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)研究了不同Y_2O_3掺杂量(x=0.2%~0.8%,质量分数)对BCZT的相结构、显微组织的影响。结果表明,适量掺杂BCZT陶瓷均可获得单一的钙钛矿结构陶瓷,当x为0.6%时获得样品的衍射强度较大;所制陶瓷的电学性能随着Y_2O_3掺杂量的变化显著变化,在烧结温度为1 480℃时,当Y_2O_3掺杂量x为0.2%时,陶瓷电学性能最优,在1 k Hz频率下室温测得各项参数为:压电常数d_(33)=208 pC/N,介电损耗tanδ=0.0182,相对介电常数ε_r=5 172.97。适量Y_2O_3掺杂能够改善BCZT压电陶瓷的电学性能。     

BNKT BZN无铅压电陶瓷的制备及电学性能研究

采用传统固相法制备得到(0.8-x) Bi0.5 Na0.5TiO3-0.2Bi0.K0.5TiO3-xBi(Zn2/3 Nb1/3)O3(摩尔分数0≤x≤0.06)(简称(0.8-x)BNT-0.2BKT-xBZN)无铅压电陶瓷.利用XRD、SEM等测试技术表征了该体系陶瓷的晶体结构、表面形貌及介电和压电性能.研究结果表明,所有组分的陶瓷样品均形成典型的钙钛矿结构;同一烧结温度下,随着Bi(Zn2/3 Nb1/3)O3含量的增加,晶粒尺寸增加;在1 180℃烧结温度保温2h的条件下,组成为x=0.02的陶瓷样品经极化后,压电常数d33=48 pC/N,相对介电常数ε33T/ε0=598.9,介电损耗tan δ=0.048 45.     

Ag掺杂PZN-PZT微观结构及电学性能影响

采用常规陶瓷工艺制备了0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5Ti0.5)O3(0.2PZN-0.8PZT)三元系陶瓷,系统研究了Ag掺杂对体系微观结构及电学性能的影响。结果表明,Ag在钙钛矿中的溶解限约为0.1%(质量分数)。低于溶解限,Ag以离子掺杂形式进入钙钛矿晶格置换A位的Pb2+,以受主掺杂机制影响体系电学性能;高于溶解限,过量的Ag以单质形式沉积在晶界,弥散分布在0.2PZN-0.8PZT相中。Ag单质使陶瓷体系形成复相结构,在烧结降温阶段产生内应力,改变了材料的电畴结构,并影响陶瓷的直流电阻率和压电性能。     

BBC掺杂BSNN-BSZT陶瓷低温烧结性能的研究

采用传统的两步固相反应法制备了一种低温烧结的CuBBiO_4-(Ba_(0.8)Sr_(0.2))(Ni_(1/3)Nb_(2/3))-(Ba_(0.8)Sr_(0.2))(Zr_(0.5)Ti_(0.5))(BBC-BSNN-BSZT)压电陶瓷,并研究了CuBBiO_4(BBC)掺杂量对陶瓷微观形貌、相结构、介电、压电性能和烧结温度的影响。研究结果表明,制备的陶瓷样品为单一的钙钛矿相,未发现其他杂相;掺杂的BBC低熔点化合物在烧结中提供适量液相,促进烧结,样品可在925℃烧结致密。该压电陶瓷材料的居里温度由158℃提升到230℃;当掺杂w(BBC)=0.75%(质量分数)时,陶瓷达到最佳压电性能:压电常数d_(33)=613pC/N,机电耦合系数k_p=0.7,介电常数ε_r=3 926,介电损耗tanδ=0.005 2,品质因数Q_m=70。居里温度T_C=227℃。     

0.8Na0.5Bi0.5TiO3-0.2K0.5Bi0.5TiO3复合掺杂铌酸钾钠压电陶瓷的结构及性能

采用液相包覆法制备了(1-x)(0.5NaNbO3-0.5KNbO3)-x(0.8Na0.5Bi0.5Ti03-0.2K0.5Bi0.5TiO3)(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)(KNN-BNKT)无铅压电陶瓷.研究了BNKT掺杂量x对KNN陶瓷的结构、介电、压电性能的影响.结果表明,制备的...     

掺杂Sm2O3对BZT20介质瓷性能的影响

以碳酸钡、二氧化锆和二氧化钛等为原料,Sm2O3为掺杂剂,制得了Ba(Zr0.2Ti0.8)O3系介质瓷,并研究了其性能,用扫描电镜对试样微观形貌进行了观察.结果表明,当x(Sm2O3)＜0.2%时,Sm3+进入晶格A位后,随掺杂量的增加,Sm3+倾向于进入晶格B位.Sm2O3的掺杂量对试样介电常数和损耗有显著影响,x(Sm2O3)=0.2%时,试样介电常数最高(约为5 600);随Sm2O3掺杂量继续增加,试样介电损耗得到明显改善,最低降至0.002 1.     

Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-(Bi1-yLay)FeO3压电陶瓷的制备和性能

采用传统固相法制备了新型(1-x)Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-x(Bi1-yLay)FeO3无铅压电陶瓷,利用了XRD、SEM等测试技术表征了该陶瓷的晶体结构、表面形貌、介电和压电性能.研究结果表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能形成纯的钙钛矿结构固溶体,陶瓷晶粒尺寸随x、y的增加而增加.压电性能随x的增加先增加后减少,随y的增加先减小后增大,在x=0.005,y=0.9时,压电常数及机电耦合系数达到最大值(d33=149 pC/N,kp=0.27).     

俘能器用无铅压电陶瓷材料的制备与性能测试

压电元件是俘能器的关键元件,但传统的锆钛酸铅(PZT)材料已不能满足人们对环境的要求。采用传统固相反应法制备了新型Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BZT-BCT)无铅压电材料,并对其进行了一系列的性能测试。通过1 240℃和1 350℃不同烧结温度的对比,制作了性能较理想的压电材料,可满足俘能器环保应用要求。     

不同铅气氛对0.2PZN-0.8PZT压电陶瓷性能的影响

采用二次合成法制备了掺锰三元系压电陶瓷0．2PZN-0．8PZT，系统研究了铅气氛和非铅气氛条件对陶瓷显微组织，介电性能及压电性能的影响规律并探讨了铅气氛的作用机制。实验结果表明，加铅气氛保护的试样在研究的烧结温度范围内(1050～1200℃)具有良好的微观形貌，晶粒大小均匀、致密，综合压电性能优于未加铅气氛保护烧结的试样。     

LiClO_4·3H_2O晶体的压电性能

本文测量了LiClO_4·3H_2O晶体的压电系数,结果为:d_(33)=5.2,d_(31)=-1.0,d_(15)=0.8×10~(-12)C/N。     

A Highly Sensitive Graphene‐Organic Hybrid Photodetector with a Piezoelectric Substrate

To create a sensitive photodetector, the transparent and conductive properties of graphene and the optical and photovoltaic properties of poly(3‐hexylthiophene) (P3HT) are combined as a hybrid composite. Based on the inherent nature of the band alignment between graphene and P3HT, the photogenerated holes are able to transfer to the graphene layer and improve the photoresponse to be much better than the traditional layer by layer organic system. Additionally, the graphene is deposited on a piezoelectric Pb(Zr_0.2Ti_0.8)O₃ (PZT) substrate, and the photoresponse of such composite photodetectors is found to be ten times larger than on SiO₂ base. It is demonstrated that the electric field of the polarization of piezoelectric substrate helps the spatial separation of photogenerated electrons and holes and promotes the hole doping of graphene to enhance the photoconduction. A detailed investigation of graphene layers, thickness of P3HT and time evolution shows that the composite of graphene and P3HT on PZT can be used as a sensitive photodetector and has potential as an effective solar cell. Moreover, with the replacement of P3HT by a thin layer of bulk heterojunction of polymer and fullerene, the photosensitivity can be further increased by more than one order of magnitude.     

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。     

钛酸铋钠钾无铅压电厚膜的制备及表征

采用传统固相法制备(Na0.82K0.18)0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷粉体,将质量分数5%的乙基纤维素溶入到质量分数为92%的松油醇中配制粘合剂溶液,加入质量分数2%的二乙二醇丁醚醋酸酯作分散剂,质量分数1%的邻苯二甲酸二丁酯作增塑剂,将陶瓷粉体与粘合剂溶液按3:1的质量比混合碾磨,用320目筛印刷至带有Pt电极的氧化铝衬底上,经放平、烘烤、预烧、加压及烧结后,制备出厚度约40 μm的BNKT厚膜,平均晶粒尺寸为1.1 μm,介电常数也达到最大为782,损耗最小为3.6%(10 kHz),剩余极化为24.8 μC/cm2矫顽场为71.6 kV/cm,纵向压电系数为79 pC/N.     

BNKT BZT陶瓷的制备和性能研究

采用传统固相法制备了Bi0.5(Na0.825K0.175)0.5TiO3-Ba(TiyZr1-y)O3 (BNKT-BZT)无铅压电陶瓷.运用XRD、SEM等技术表征了陶瓷的晶体结构、形貌、介电和压电性能.研究结果表明,在所研究的结构范围内,所有陶瓷样品都形成钙钛矿固溶体.陶瓷晶粒的尺寸随x、y适当的增大而增大,压电性能随x、y的增大先增大后减小,在x=0.05,y=0.2(摩尔比)时,压电常数d33=157 pC/N,介电常数εr=1 510.     

压电声衬结构设计及其优化

可调频声衬是学术界的研究热点,该文提出了一种基于逆压电效应的可调频声衬结构。该结构将压电片作为声衬的背板,通过压电片的形变来改变声衬的腔体体积,从而调节声衬的消声频率。在分析声衬消声原理及逆压电效应的基础上,采用有限元法对压电片的位移进行分析,压电片的形变量与施加的直流电压幅值呈线性关系。最后通过对压电声衬进行结构优化设计,增加了体积的相对变化量,直径为50mm压电片的形变量为0.2mm时,产生的体积相对变化量从0.85%提升到3.3%,其消声频带的偏移量增加至30Hz。     

CuO/CeO_2共掺杂Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3无铅压电陶瓷性能研究

采用固相反应法制备了CuO、CeO2共掺杂Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3(BCZT)无铅压电陶瓷,研究了CuO的掺杂量对所制陶瓷晶体结构、压电及介电性能的影响。结果表明:CuO的加入,进一步降低了预先经0.05%(质量分数)CeO2掺杂的BCZT陶瓷的烧结温度;在1 250℃烧结时,仍可获得纯钙钛矿结构的BCZT陶瓷。当CuO掺杂量为质量分数0.2%时,所制BCZT陶瓷具有最佳的压电性能:d33=370 pC/N,tC约为93℃,tanδ=0.0147。