中温烧结0.6Mg_4Nb_2O_9-0.4SrTiO_3复相陶瓷

采用传统固态反应方法制备0.6Mg4Nb2O9-0.4SrTiO3复合陶瓷。研究LiF掺杂对其烧结特性、相结构和微观形貌的的影响。通过X射线衍射(XRD)和扫面电镜(SEM)观察样品的相组成和显微结构。实验结果表明:1.5 wt%LiF添加,可将Mg4Nb2O9/SrTiO3陶瓷的致密化烧结温度从1300℃降至1100℃;XRD表明除主相Mg4Nb2O9、SrTiO3外,还有少量新相Sr(Ti1-xNbx)O3+δ生成。     

Ba1+x(Mg1/3Nb2/3)O3 陶瓷的烧结行为和微波介电性能

研究了A位Ba离子化学计量比变化对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷烧结行为、微观结构和微波介电性能的影响.结果表明,Ba缺量可促进Ba(Mg1/3Nb2/3)O3烧结和B位1∶2有序,而Ba过量则阻碍Ba(Mg1/3Nb2/3)O3烧结和B位1∶2有序.Ba缺量促进Ba(Mg1/3Nb2/3)O3烧结和B位1∶2有序是由于Ba缺位的存在,而Ba过量阻碍Ba(Mg1/3Nb2/3)O3烧结则是由于过量的Ba可能以游离态存在于晶界,阻碍了晶界的移动,从而降低了Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的烧结性能,抑制了致密化过程.Ba缺量对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的介电常数影响不大.Ba缺量越多,材料的Qf值越低.     

(1-x)Mg_2TiO_4-xSrTiO_3陶瓷的物相组成、显微结构以及微波介电性能

采用固相反应法制备了(1-x)Mg_2TiO_4-xSrTiO_3(w(x)=4%,6%,8%,10%)微波介质陶瓷,研究了不同SrTiO_3添加量以及烧结温度对该陶瓷体系的物相组成、显微结构以及微波介电性能的影响。XRD分析结果表明,所有陶瓷样品为两相共存,没有第二相的存在。SrTiO_3的添加能够促进Mg2TiO4陶瓷的烧结,同时陶瓷在1 375~1 425℃范围内均表现出较高的致密度。当x=0.08,烧结温度为1 400℃,保温4h时,陶瓷具有优良的微波介电性能,εr=17.1,Q×f=65 130GHz,τf=-9.8ppm/℃。     

BaTiO_3-Bi(Ni_(2/3)Nb_(1/3))O_3弛豫铁电陶瓷结构、介电与储能性能研究

采用固相法制备(1-x)BaTiO_3-xBi(Ni_(2/3)Nb_(1/3))O_3(x=3,5,7,10,15,20mol%)(简称BTBNN)弛豫铁电陶瓷,研究了BTBNN陶瓷的结构、介电性能和铁电性能.研究结果表明,Bi(Ni2/3Nb1/3)O3(简称BNN)可以有效降低BaTiO3陶瓷的烧结温度.XRD表明BTBNN陶瓷的晶体结构随BNN含量的增加从四方相转变为伪立方的钙钛矿结构.介电温谱结果表明BTBNN陶瓷表现出弛豫铁电陶瓷的特征,最大介电常数εm随BNN含量增加逐渐减小,而最大介电常数对应的温度Tm呈现先减小后增加的趋势.当x=20mol%时,BTBNN陶瓷获得250kV/cm的击穿电场和2.03J/cm3的可释放能量密度.     

(1-x)SrZnP_2O_7-xSr_2P_2O_7(0.2≤x≤0.8)陶瓷微波介电性能研究!

采用固相反应法制备了复相体系(1-x)SrZnP2O7-xSr2P2O7陶瓷,研究了该体系的相组成、晶体结构对微波介电性能的影响。研究结果表明,在比例系数x从0.2到0.8的范围内所获得的材料只含有SrZnP2O7和Sr2P2O7两种晶体相,并且当烧结温度合适时所有复相比例的材料均可获得较高的烧结密度。烧结温度的升高会使材料的相对密度和介电常数均有所上升;而随着x值的增大,体系中的Sr2P2O7相含量也逐渐升高,在同样的烧结温度下则伴随着品质因子Q×f值的下降和频率温度系数τf值的上升。在复合比x=0.6时,上述材料具有较优良的微波介电性能:ε=7.44,Q×f=10200GHz,τf=-28.6×10-6/℃。上述结果表明,复合Sr2P2O7相可以有效地使SrZnP2O7材料的负的频率温度系数τf值得到补偿。     

Lu在BaTiO_3陶瓷中的位占据研究

采用冷压陶瓷技术分别制备名义分子式为(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3、Ba(Ti1-xLux)O3-x/2、(Ba1-xLux)(Ti1-xLux)O3(x=0.01,0.02)的陶瓷.由X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、介电温谱(DTC)和电子顺磁共振(EPR)技术调查Lu在BaTiO3陶瓷中的位占据.结果表明:仅仅在(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3陶瓷中存在单相四方钙钛矿结构,且固溶度为x=0.01;其他5个陶瓷的主钙钛矿相内均有少量第二相Lu2O3或Lu2Ti2O7析出.在具有细晶粒微结构的单相(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3(x=0.01)陶瓷中,Lu3+离子占据Ba位,诱致Ti空位缺陷;但占据Ba位的Lu3+离子不能完全填充本征的Ba空位,导致Ba空位和Ti空位缺陷共存.     

不同MgO掺杂比对Mg_xZn_(1-x)O靶材性能的影响

用传统常压固相烧结法,制备掺杂氧化镁的氧化锌陶瓷靶材,研究不同Mg O含量及烧结温度对MgxZn1-xO陶瓷靶材的微观结构、力学性能、致密度和导电性能的影响.通过X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)测定靶材相结构,扫描式电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察靶材的断面形貌,万能实验机测量靶材的抗弯强度,维氏显微硬度仪测量靶材的维氏硬度,阿基米德排水法测量靶材密度,四探针法测量靶材导电性能,对MgxZn1-xO靶材的性能进行了表征,分析了MgxZn1-xO陶瓷靶材的烧结机理.结果表明,MgxZn1-xO靶材的最佳烧结温度随着Mg O含量的增加有所提高.Mg O的掺杂比为x=0.12时,靶材的最佳烧结温度是1 450℃;掺杂比为x=0.20时,靶材的最佳烧结温度约为1 500℃.相同烧结温度下,随着Mg O掺杂比的增加,靶材的致密性增大;靶材抗弯强度先升后降,掺杂比为x=0.12时达到最大值,为94.56 MPa.靶材硬度随着Mg含量的增加渐增,在1 450℃烧结,掺杂比为0时维氏硬度为152.000 N/mm2,掺杂比为x=0.40时维氏硬度为364.045 N/mm2.靶材的导电性随着Mg O掺杂比的增加呈渐减趋势,掺杂比为0时,方块电阻为819.36Ω;掺杂比为x=0.40时,方块电阻增至30.00 MΩ.     

(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-xBaTiO3复合微波介质陶瓷的合成

以传统电子陶瓷制备工艺合成了(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-xBaTiO3(0＜x＜11/12,简称BMTT)二元复合钙钛矿微波介质陶瓷.研究了不同BaTiO3(BT)掺入量对BMTT介电性能和结构的影响.实验结果表明Ti4+与Mg2+、Ta5+离子对构成类质同相代换,形成BMTT系列固溶体,与Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)具有相同的晶体结构.当体系组成为0.5Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-0.5BaTiO3时,在1 480℃下烧结且保温3 h所制备的陶瓷材料微波介电性能为εr=89,Q*f=12 700 GHZ,τf=190×10-6/℃ .     

0.6 Cax Sr1-x TiO3-0.4 LaAlO3(x=0.6～0.9)微波介电陶瓷的微观结构及介电性能研究

采用固相反应法制备0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)微波介质陶瓷,通过DSC确定了Ca_xSr_(1-x)TiO_3(x=0.6～0.9)和LaAlO_3的预烧温度,结果表明在1 150℃保温4 h可得到纯Ca_xSr_(1-x)TiO_3相,在1 250℃保温4 h可得到纯LaAlO_3相,将Ca_xSr_(1-x)TiO_3与LaAlO_3按化学计量式0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)称料并二次球磨,在1 400℃、1 450℃、1 500℃下进行煅烧。通过XRD、白光干涉仪和矢量网络分析仪研究了四组陶瓷样品的微观组织形貌和介电性能,其结果显示:当0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.90)时,烧结温度为1 450℃并保温4 h可以制备出烧结致密,结构均一的单相陶瓷样品,并展示出优异的介电性能;ε_r=40,Q×f=25 295 GHz,τ_f=16 ppm/℃。     

(1-x)Pb(Ta0.5Sc0.5)O3-xPb(Zr0.52Ti0.48)O3(0.1≤x≤0.5)弛豫铁电陶瓷的制备工艺及其性能

利用短时研磨(粗磨,2 h)和长时研磨(细磨,48 h)两种不同的研磨工艺并结合B位复合陶瓷制备的一步法工艺流程,制备并研究了铅基钙钛矿弛豫铁电陶瓷(1-x)Pb(Ta0.5Sc0.5)O3-xPb(Zr0.52Ti0.48)O3(0.1≤x≤0.5)(PSTZT)。由细磨工艺制备的陶瓷在1 200℃下烧结2 h获得了纯钙钛矿相;细磨工艺PSTZT陶瓷表面平整、晶粒细小、致密性高,其介电与压电性能、热释电性能等全面优于粗磨工艺陶瓷。     

Effect of Li content on the microstructure and properties of lead-free piezoelectric （K0.5Na0.5）1-xLixNbO3 ceramics prepared by SPS

Lead-free piezoelectric （K0.5sNa0.5）1-xLixNbO3 （x = 0at%-20at%） ceramics were synthesized by spark plasma sintering （SPS） at low temperature and the effects of LiNbO3 addition on its crystal structure and properties were also studied. When the Li content was less than 6at%, a single proveskite phase with the similar structure of （K0.5Na0.5）NbO3 was formed; and a secondary phase with K3Li2Nb5O15 structure was observed in the 6at% 〈 x 〈 20at% compositional range. Furthermore, LiNbO3 existed as the third phase when the Li content was higher than 8at%. The grain sizes increased from 200-500 nm to 5-8 μm when the K3Li2Nb5O15 and LiNbO3 like phases were formed. With increasing Li content, the relative density of the ceramics first decreased from 97% to 93% and then kept constant. The piezoelectric coefficient d33, dielectric constant, and planner electromechanical coupling factor exhibited a decreasing tendency with increasing Li content because of the decrease in density and the formation of the secondary phase such as K3Li2Nb5O15 and LiNbO3. The formation of dense microstructure with a single phase is necessary in improving the properties of the （K0.5Na0.5）1-xLixNbO3 ceramics.     

BiFeO3-SrBi2Nb2O9铁电陶瓷的结构及性质

用高能振动技术制备了单相层状结构的BiFeO3-SrBiNb2O9的铁电陶瓷，研究了BiFeO3的掺杂对SrBi2Nb2O9微观结构和介电性能的影响，分析了陶瓷的介电性质．     

Sb掺杂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了( Mg0.95-X Ca0.05 SbX) TiO3微波介质陶瓷.研究了Sb掺杂对0.95MgTiO3-0.05 CaTiO3 (95MCT)陶瓷性能的影响.结果表明:Sb掺杂95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相,有中间相MgTi2O5的产生;Sb掺杂能有效的降低95 MCT陶瓷...     

(Na_(0.5)K_(0.5))NbO_3基无铅压电陶瓷压电常数的研究

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的烧结方法制备了(Na0.5K0.5)NbO3基无铅压电陶瓷(Na0.5K0.45Li0.05)Nb0.95-xSbxTa0.05O3(x=0.03,0.06,0.09,0.12),研究了在Li和Ta含量固定的情况下,Sb元素的添加量和烧结温度对陶瓷的压电常数的影响.研究结果表明,适量Sb元素的掺杂可以大幅度提高陶瓷的压电常数d33,陶瓷样品的压电常数d33随着Sb含量的增加先增大后减小.烧结温度可以影响陶瓷的密度,进而影响其压电常数.在1130℃的最佳烧结温度下,Sb含量x=0.09时,陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=328 pC/N.     

Solid Solution Characteristics of Pb（B1/3Nb2/3）O3-bascd Composite Ceramics

The solid solution characteristics of Pb(B1/33Nb2/3)O3-based(B=Zn2+,Mg2+,Ni2+)composite ceramics prepared by two-phase mixed-sintering method were developed based on dielectric measurements.Results show that there are double dielectric peaks for PZN-based composite ceramic,implying two phases coexist.However single dielectric peak was presented in PMN-and PNN-based composite ceramics,respectively.It is indicated that obvious solid solution reaction exists during the sintering process of these two systems.The effects of B-site ion difference on the solid solution characteristics were discussed by crystal chemistry.SEM was employed to investigated the microstructures of composite ceramics.The influences of solid solution reaction on grain growth were discussed.     

Microstructure, crystalline phase and electrical properties of Li0.06（Na0.5K0.5）0.94Nb（1-2x/5）MgxO3 lead-free piezoelectric ceramics

MgO-modified Li0.06(Na0.5K0.5)0.94NbO3(L6NKN) lead-free piezoelectric ceramics were synthesized by normal sintering at a relatively low temperature of 1000°C.The crystalline phase,microstructure,and electrical properties of the ceramics were investigated with a special emphasis on the influence of MgO content.The addition of MgO effectively improves the sinterability of the L6NKN ceramics.X-ray diffraction analysis indicates that the morphotropic phase boundary(MPB) separating orthorhombic and tetragonal ph...     

锂盐助烧0.68Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3陶瓷的介电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备了锂盐（Li2CO3,LiNO3,LiF）助烧0.68 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32 PbTiO3 [PMN-PT] 弛豫铁电陶瓷。采用XRD分析陶瓷相组成,并对其介电性能进行了测试,结果表明：所有陶瓷样品均为纯钙钛矿相,无任何其它杂相出现;添加Li2CO3和LiNO3使PMN-PT陶瓷的介电损耗降低,而介电常数峰宽、介电弛豫特性以及居里点等变化不明显;但添加LiF使PMN-PT陶瓷的介电损耗增大,介电常数峰变宽,介电弛豫更明显,以及居里点下降。极化后锂盐助烧PMN-PT陶瓷的介电常数和损耗峰均表现为双峰,第一个峰为三方铁电相-四方铁电相的相变峰,约80 ℃左右;第二个峰为四方铁电相-顺电相的相变峰,对添加LiF的试样约为130 ℃,其余试样约为150 ℃。这主要是由于添加Li2CO3和LiNO3试样只发生Li＋在PMNT的B位置换产生氧空位,而添加LiF试样可以通过F－取代反应产生铅空位来补偿Li＋取代产生的氧空位。     

CaF_2掺杂对α-BZN陶瓷结构与介电性能的影响

采用固相反应法制备Bi1.5-xCaxZnNb1.5O7-yFy（0.00≤x≤0.20,以下简称BZN-x）陶瓷样品,研究了Ca2＋、F-共掺杂对BZN-x陶瓷烧结特性、微观结构和介电性能的影响。结果表明：BZN-x陶瓷样品的最佳烧结温度为1 020℃,CaF2在α-BZN中的固溶度是0.05,伴随着CaF2掺杂量的增加,介电常数逐渐减小,而介电损耗先减小然后又微弱增加（测试频率为1 MHz时）。通过介电损耗、电阻率的变化确认了CaF2掺入α-BZN后的缺陷补偿方式,同时也证实随着掺杂量的增加,介电常数峰值温度向低温移动与缺陷补偿方式有关。     

Sol-gel法制备CaSiO3基LTCC陶瓷

采用溶胶凝胶法(Sol-gel)制备了CaSiO3基低温共烧陶瓷,在800℃、825℃、850℃、875℃下烧结,并对烧结样品进行了热重-差热分析、X射线扫描分析、扫描电子显微镜形貌分析.测试了在烧结温度为800℃、825℃、850℃、875℃下各样品的烧结密度和介电性能.结果表明Sol-gel 法制备的CaSiO3基...