Relaxor behavior and superior ferroelectricity of Y2O3-doped (Ba0.98Ca0.02) (Ti0.94Sn0.04Zr0.02)O3 lead-free ceramics

To upgrade the electric properties of lead-free piezoceramics, (1–x)(Ba_0.98Ca_0.02Ti_0.94Sn_0.04Zr_0.02)O₃-xY₂O₃ (abbreviated as (1–x)BCTSZ-xY, x = 0 mol%, 0.02 mol%, 0.04 mol%, 0.06 mol%, 0.08 mol% and 0.1 mol%) ceramics were successfully synthesized by traditional solid-state sintering method. The phase structure and microstructure of ceramics were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and piezoresponse force microscopyeramics (PFM). The electric properties of ceramics were researched through piezoelectric, dielectric and ferroelectric test instruments. The results show that all samples have pure perovskite structure and favorable electric properties. The optimal electric properties which especially include superior ferroelectric properties are gained when Y₂O₃ content is 0.06 mol% (d₃₃ = 419 pC/N, k_p = 52%, T_c = 89.5 °C, ε_r = 26900, tanδ = 2.86%, P_r = 14.41 μC/cm², E_c = 1.8 kV/cm). Moreover, the temperature-dependent dielectricity of samples shows apparent relaxor behavior under different frequencies. The Curie–Weiss law further proves that all samples are typical relaxor ferroelectrics, and the relaxor degree of samples decreases with increase of Y₂O₃ content. In conclusion, Y₂O₃ plays a significant role in enhancing electric properties of BCTSZ ceramics.     

Effects of CeO2 doping on the structure and properties of PSN-PZN-PMS-PZT piezoelectric ceramics

Quinary system piezoelectric ceramics PSN-PZN-PMS-PZT were prepared by using a two-step method. The effects of CeO2 doping on piezoelectric and dielectric properties of the system were investigated at morphotropic phase boundary （MPB）. The results reveal that the relative dielectric constant ε33^T｜ε0, the Curie temperature To, the piezoelectric constant d33, the mechanical quality factor Qm, and the electromechanical coupling coefficient Kp are changed with the increase of CeO2 content. On the other hand, the effects of CeO2 doping on the dielectric properties of PSN-PZN-PMS-PZT piezoelectric ceramics at high electric field are consistent with the change at weak electric field. The values of dielectric constant and dielectric loss are enhanced with the increasing of electric field.     

银粉对PZT压电陶瓷电极表面结构和性能的影响

本文重点讨论不同银粉对PZT（PbZrO3-PbTiO3)压电陶瓷电极表面结构及性能的影响。选择合适的银粉，配制成银浆，可以烧结出结构平整，致密，性能优良的PZT表面银电极。     

用铸造废砂制备磷酸盐泡沫陶瓷的研究

以经过活化处理后的铸造废砂为主要原料，以磷酸和磷酸盐为发泡固化剂，再配以必要的添加剂，通过混合搅拌、浇注成型、烧结强化工艺制造的磷酸盐泡沫陶瓷具有高强和多孔特征。研究表明：影响材料性能的主要因素有废砂活性、磷酸、添加剂、烧结工艺以及混合料中的铝硅比等。技术经济分析表明了这项工艺技术具有废物利用量大．生产过程简单，产品用途广泛，对铸造行业的废弃物资源化具有积极意义。     

（反应）模晶生长法制备NBT-6BT织构陶瓷的研究

以熔盐法合成的片状SrTiO3，Bi4Ti3O12为种晶，分别采用模晶生长法（TGG）和反应模晶生长发（RTGG）制备了具有〈001〉取向的0．94（Na1/2Bi1／2）TiO3-0．06BaTiO3（NBT-6BT）织构陶瓷。研究了不同种晶选择、流延和热处理工艺参数对陶瓷织构化程度、显微结构和压电性能的影响。结果表明，RTGG制备的织构陶瓷比TGG的在结构和性能等方面都具有优势，且用该方法以Bi4Ti3O12为种晶，制备出了高密度（f≥96％）、高织构度（F≈95％）、高性能（d33≈241pC／N）的NBT-6BT无铅压电陶瓷。     

ZrB2-SiC基超高温陶瓷（UHTCs）的反应烧结及SHS粉体制备

用普通反应热压方法（RHP）和反应放电等离子体方法（R-SPS）原位反应制备了ZrB2-SiC，ZrB2-SiC—ZrC，ZrB2-SiC-ZrN，以及ZrB2-SiC-AIN4种复合材料。从密度，物相以及显微结构等方面比较了两种烧结方式之间的差别，对于升温速度较慢的普通热压方法，反应分步进行，显微结构不均匀；对于升温速度快的放电等离子体烧结，原料间的自蔓延反应被点着，反应速度快，显微结构均匀。同时以红外灯的热量为点火源，引发了Zr，Si及B4C间在空气气氛下的自蔓延反应，制备了较纯及粒径约为1μm的活性粉体。     

ZnO压敏陶瓷的非线性功能添加剂

本文采用单元掺杂与多元掺杂的方法，系统研究了几种过渡金属氧化物添加剂在控制ＺｎＯ压敏陶瓷非线性方面的作用，并根据金属阳离子外壳层电子结构稳定性和缺陷化学反应进行了分析，认为阳离子具有不饱和外层电子结构且半径与Ｚｎ＾２＋离子相近的过渡金属氧化物能改善ＺｎＯ压敏陶瓷非线性。     

泡沫陶瓷的研制

泡沫陶瓷是一种新型的功能陶瓷材料。它具有独特的结构和性能，在工业中有着广泛的应用前景。泡沫陶瓷具有密度小、透气性高、耐高温、抗化学腐蚀等特性。本研究对用颗粒强化的氧化铝骨架合成泡沫陶瓷进行了分析。这种材料比其它多孔陶瓷材料具有更好的热化学性质。这种材料可以用有机海绵浸浆获得，然后烧去海绵，留下多孔陶瓷网。这种方法的优点是它包含了过程参数和陶瓷结构，同时合成物的烧结情况及其它条件的影响在文中也有阐述。     

PBSZT系大功率压电陶瓷极化工艺的研究

为探索大功率低损耗压电陶瓷材料的最佳制备工艺,对改性锆钛酸铅压电陶瓷Pb0.9Ba0.05Sr0.05(Sn1/3Nb2/3)0.06(Zn1/3Nb2/3)0.06Ti0.44Zr0.44O3 0.5wt%MnO2 0.5wt%Sb2O3的极化工艺进行研究。结果表明,该体系的最佳极化电场为4Kv/mm,极化温度120℃左右,此时得到的陶瓷性能较佳。     

功能陶瓷现状与发展动向

本文重点论述了功能陶瓷材料，原料粉体、工艺与装备、元器件市场的现状及其发展趋势。指出了功能陶瓷在现代科技领域中具有重要意义及广阔的应用前景。