半化学法制备0.80Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.20PbTiO3陶瓷的反应机理

采用半化学法制备了纯钙钛矿相的0.80Pb(Mgl/3Nb2/3)O3-0.20PbTiO3(简称为0.80PMN-0.20PT)陶瓷.反应前驱体是以硝酸镁的饱和溶液代替传统氧化物混合法中的氧化镁,与PbO、Nb2O5和TiO2混合球磨得到的.该前驱体的TG-DTG-DSC和XRD分析表明,半化学法的反应机理不同于传统氧化物混合法和二次合成法的反应机理.在煅烧过程中,硝酸镁与氧化铅反应生成铅的活化中间体Pb6O5(NO3)2,由此活化的PbO或Pb3O4可与Nb2O5生成不稳定的、缺B位的焦绿石相Pb3Nb2O8,再与MgO反应生成钙钛矿相PMN-PT.     

半化学法制备0.80Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.20PbTiO3 陶瓷的研究

研究了制备纯钙钛矿相0．80Pb(Mg1／3Nb2／3)O3-0．20PbTiO3(缩写为PMNT)陶瓷的半化学法新工艺．详细讨论了除Nb2O5外，其它反应物以其非氧化物形态分别代替PbO、MgO和TiO2，以及PbTiO3或同成分的0．80PMN-0．20PT等钙钛矿相子晶对PMNT预烧粉体中钙钛矿相含量的影响；探讨了烧结温度对半化学法制备的PMNT陶瓷介电性能的影响，并对PMNT陶瓷的相组成、显微组织及介电性能进行了表征和测定．结果表明：提高镁组分的反应活性对提高预烧粉体中钙钛矿相含量的效果较好，同时以钛酸四丁酯取代TiO2的效果最好；半化学法工艺简单，能在850。C／2h预烧条件下制得几乎纯钙钛矿相的PMNT粉体，经过较低的烧结温度(950℃／2h)可制得致密的、介电性能优异的PMNT陶瓷．     

MgO-Fe2O3-Nb2O5混合物中钙钛矿相前驱体的煅烧反应过程研究

用XRD法系统地研究了PFN－PMN二元系中钙钛矿相的前驱体FeNbO4（FN）－MgNb2O6(MN）煅烧过程中的物相变化。发现，富镁的前驱体混合物在较高的煅烧温度下有富镁的Mg4Nb2O9(M4N)生成，而富铁的前驱体混合物中FN的生成，有利于抑制M4N的形成。M4N的形成与钙钛矿相煅烧产物中烧绿石相的出现有密切的关系。在MN与FN二种前驱体中，MN在大约650℃时即开始生成，而FN则需至800℃才开始生成，表明较低温度下Fe2O3的反应尖性不及MgO的反应活性。     

Pb(Fe2/3W1/3)O3的制备及其介电性能研究

本文采用半化学法,即硝酸铁代替传统氧化物混合法中的三氧化二铁与PbO和WO3浆料混合,经850℃,2h预烧,一步合成了钙钛矿单相的Pb(Fe2/3W1/3)O3(PFW)预烧粉体;再经870℃和2h烧结,得到了纯钙钛矿相的PFW陶瓷,其理论密度大于98%,在1kHz时的最大介电常数εmax为8000,高于二次合成法和传统氧化物法制备的PFW陶瓷,表明半化学法对制备PFW陶瓷是可行的.     

Pb（Fe2／3W1／3）O3的制备及其介电性能研究

本文采用半化学法，即硝酸铁代替传统氧化物混合法中的三氧化二铁与PbO和WO3浆料混合，经850℃，2h预烧，一步合成了钙钛矿单相的Pb(Fe2/3W1/3)O3(PFW)预烧粉体；再经870℃和2h烧结，得到了纯钙钛矿相的PFW陶瓷，其理论密度大于98%，在1kHz时的最大介电常数εmax为8000，高于二次合成法和传统氧化物法制备的PFW陶瓷，表明半化学法对制备PFW陶瓷是可行的。     

部分化学法制备PbNb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电陶瓷及其电致应变性能研究

设计了部分化学法制备PbNb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电陶瓷粉体，前驱体在600℃/2h的预烧条件下形成钙钛矿晶相结构，经行星球磨后获得亚微米粒度分布的粉体，采用流延法在型，在1100℃/4h的烧结条件下获得了相对密度＞97％，晶粒大小约为4μm的样品，在组成为Pb0.99Nb0.02[(Zr0.6Sn0.4)1-yTiy]0.98O3的系列样品，随Ti含量增加，样品出现从反铁电态转变的趋势。在y=0.06的配方中，在6kV/mm场强下测得了0．33％的纵向应变。     

纳米铌镁酸铅机械化学法低温快速合成

采用一种新型螺杆研磨机,以氧化物为原料,仅需3h的研磨,即可得到钙钛矿相结构的纳米铌镁酸铅(PMN)粉体.并研究了原料粉质量、研磨功率、研磨时间等不同因素对于合成的影响.通过对比分析发现,提高研磨功率,可以缩短合成时间、提高产物纯度、减小粉体粒径.通过原料交叉反应实验,确定剪切力机械化学法合成铌镁酸铅的反应机理为:MgO与Nb2O5反应生成MgNb2O6,然后与PbO反应获得铌镁酸铅.     

不同镁源反应物对反应烧结制备Pb（Mg1/3Nb2/3）O3陶瓷的影响

采用MgO和(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O为不同镁源反应物,通过高温反应烧结工艺制备Pb(Mg1/3Nb2/3)O0.(PMN)陶瓷,研究不同Mg源反应物对PMN陶瓷物相组成、相对密度及组织形貌的影响.结果表明:以MgO为前驱体时.由于其反应活性差,扩散和反应不均匀,导致烧结样品中有焦绿石相残留,且焦绿石相对晶界的钉扎阻碍作用使得致密化过程进行相对较慢,所得PMN样品致密度相对较低;而以(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O为前驱体时,因其受热分解可以得到大比表面积、高反应活性的MgO,从而可以制得高致密度且具有单一钙钛矿相组成的PMN陶瓷材料.     

固相法合成Ag(Nb0.8Ta0.2)O3的研究

以不同固相合成工艺制备了Ag（Nb0．8Ta0．2）O3粉末，并对其压片烧结后样品的XRD和SEM图进行了分析，对成瓷性较好的样品的介电性能进行了测试．结果表明：不同工艺均可合成具有钙钛矿结构的Ag（Nb0.8Ta0．2）O3（ANT）样品，但对样品成瓷性影响很大．通过先将Nb2O5、Ta2O5在1200℃煅烧，然后再同Ag2O反应生成Ag（Nb0．8Ta0．2）O3的合成工艺，在较低的烧结温度下，就可烧制成粒径均匀、致密的陶瓷，相比其他工艺合成的样品，其介电常数（ε）得到了提高，介电损耗（tanδ）变小，为最佳合成工艺．     

聚合物分解法合成BaSm 2Ti 4 O 12

以BaCO3、Sm（NO3）3及Ti（OC4H9）4为原料，采用柠檬酸盐前驱体法制备BaSm2 Ti4O12并与草酸盐共沉淀法制备BaSm2 Ti4O12粉体过程作了比较．结果发现，利用聚合物分解法，可以在1000℃的较低温度下得到单相结晶的BaSm2 Ti4O12，而草酸盐沉淀法则需要1300℃的高温才能合成纯的BaSm2 Ti4O12相．研究表明，这两种液相法所需合成温度相差很大，是由于不同的相演化过程及反应步骤所致．在共沉淀法中，当煅烧前驱体时，中间相Sm2 Ti2O7与BaTi4O9和BaTiO3反应生成BaSm2 Ti4O12相，其过程与固相法相类似．而在聚合物分解法中，前驱体在热分解过程中生成BaTi2O5相，导致了与固相过程完全不同的反应机制，促进了BaSm2 Ti4O12相的形成．     

Preparation of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 ceramics by the B-site precursor method and dielectric characteristics

Powders in the Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 system, with a high perovskite yield, were prepared by a B-site precursor method. PbO was added to pre-reacted B-site components of Mg1-xZnxNb2O6 solid solution, which was further calcined to form a perovskite structure. Perovskite phase contents and lattice parameters were obtained from X-ray analyses. Weak-field low-frequency dielectric constants and losses of sintered pellets were measured as functions of composition, temperature and frequency. Dielectric relaxation behaviours were investigated in terms of diffuseness coefficients. Microstructures were observed to correlate with other characteristics. © 1998 Chapman & Hall     

{110}cub切型Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3单晶铁电相变的研究

测试了PMNT68／32{110}cub切型单晶的介电、压电性能和电滞回线，发现单晶铁电性能与所施加的极化电场及单晶中PbTiO3含量的变化密切相关。研究结果表明，相结构的变化是引起铁电性能变化的主要原因，即在＜110＞取向施加电场诱导出来的正交相是本征亚稳的，它的稳定性不仅取决于所施加的极化电场大小，而且与单晶中PbTiO3含量的变化密切相关。     

高性能铌镁酸铅-钛酸铅定向压电陶瓷的研究

用定向凝固技术制备了择优方向为[112]的0．70Pb(Mg1／3Nb2／3)O3—0．30PbTiO3高性能定向压电陶瓷．该陶瓷[112]方向的取向度约为35％，准静态压电常数d33约为1500～1600pC／N，耦合系数κt～0．51，κ33～0．82，22kV／cm时的场致应变约为0．23％。     

一种新型改性PbTiO3压电陶瓷材料研究

研制了一种新型的添加Pb（Mn1／3Sb2／3）O3、碱土金属CaCO3、Bi2O3、NiO的改性钛酸铅压电陶瓷材料．该材料具有高压电活性、大压电各向异性、低介电常数及小的机械品质因素．实验确定其典型配方为Pb0．80Ca0．20［（Mn1／3Sb2／3）0．05Ti0．95］3＋0．5wt％NiO＋1wt％Bi2O3；在优化后的制备工艺条件下，其主要性能参数为：d33＝70×10-12C·N-1；Kt＝60．0；Hp≈0，Qm＝43，Nt＝2004Hz·m．     

Sr0.4Ba0.6Nb2O6物相形成过程的XRD分析

采用X射线衍射技术（Guinier-Hagg相机）分析了Sr0.4Ba0.6Nb2O6（SBN40）原始混合粉料经不同温度煅烧后的相组成，并利用PIRUM程序对不同反应温度下形成铌酸锶钡相的晶胞尺寸进行了计算。结果表明：在Sr0.4Ba0.6Nb2O6的形成过程中将出现中间相Na5Nb4O15、Sr5Nb4O15、SrNb2O6与BaNb2O6，而SrNb2O6与BaNb2O6最终反应生成铌酸锶钡。反应生成的铌酸锶钡的晶胞参数随反应温度的升高而变小。依据这些实验结果，文中提出了Sr0.4Ba0.6Nb2O6相的形成机制。     

Nd3+A位置换对(Pb0.5Ca0.5)(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷微波介电性能的影响

研究了Nd3+离子A位置换改性(Pb0.5Ca0.5)(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷的微波介电性能.[(Pb0.5Ca0.5)1-xNdx](Fe0.5Nb0.5)O3(PCNFN)陶瓷的微波介电性能得到改善是由于少量过剩的Nd3+与(Pb,Ca)2+的固溶能够消除氧空位.当x=0.02时,能够形成单相的钙钛矿相,随着Nd3+置换量的增加,过剩的Nd3+将导致第二相焦绿石的形成,焦绿石会恶化PCNFN的微波介电性能.PCNFN介电性能随x的增加而下降是由于焦绿石相随x增加的结果.当x=0.02-0.05,PCNFN陶瓷有很好的微波介电性能,介电常数K>100,Qf值为5385-5797GHz,频率温度系数TCF随Nd3+含量的增加从正的变为负的.     

Ba(Mg1/3Ta2/3)O3合成过程及烧结性的研究

利用DTA／TGA、XRD、SEM等分析手段，研究了不同起始原料制备的BMT合成过程及其烧结行为，发现以Ta2O5·xH2O为起始原料，可减少合成过程中产生的中间相，在较低的温度下合成单相BMT，改善了其烧结性．     

BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3三元系统的介电性能研究

对三元系统BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3的微结构和介电性能进行了研究．XRD分析表明Nb2O5／Ni2O3协同掺杂的BaTiO3陶瓷为赝立方相结构；在掺杂1．0mol％Ni的BaTiO3中，Nb的固溶度〈4．0mol％．SEM观察表明，随Nb掺杂量的增加，BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸先增大后减小．BaTiO3陶瓷的室温介电常数、介质损耗，以及在低温端和高温端的电容变化率都随Nb含量的增加而先增大后减小．DSC测量表明，Nb掺杂使BaTiO3陶瓷的居里温度向高温方向移动．该系统瓷料介电性质的变化与材料的晶粒尺寸以及掺杂剂导致的相变温度的移动密切相关．本实验在BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3系统中开发出了新型的X8R材料，这种材料很有希望用于制备大容量X8R多层陶瓷电容器．     

热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极性质研究

研究了热分解法制备的Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极性能以及该电极在硫酸溶液中作阳极使用的电化学特性．ESEM实验结果表明，所制备的锡锑中间层表面致密有序，能有效阻止新生态氧向基体扩散，延缓了绝缘的TiO2层生成．循环伏安曲线表明在析氧过程中，电极表面的组成会发生改变．所制电极在电流密度为4．0A／cm^2、60．0℃、1．0mol／LH2SO4溶液中作阳极使用时其寿命可达30h．     

Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3压电陶瓷的温度稳定性研究

探讨了硬性添加物MnO2、软性添加物Nb2O5和两性添加物Cr2O3对锑锰锆钛酸铅Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3(简称PMSZT5)压电陶瓷的相组成及温度稳定性的影响.研究结果发现:各掺杂组成在900℃的煅烧温度下,都可以得到钙钛矿结构.随着各掺杂离子的增大,四方相含量减少,准同型相界向三方相移动.综合考虑离子掺杂对PMSZT5压电陶瓷的机电性能及温度稳定性的研究结果表明:锰过量较其它铌和铬掺杂的温度稳定性更好,机电性能最佳的PMSZT5+0.1wt%MnO2的组成,ε33T/ε0=1560,d33=350pC/N,Kp=0.63,25~80℃的fr、K31和d31平均温度系数分别为72×10-6/℃、0.027%/℃和0.100%/℃.