准同型相界附近(0.99-x)BNT–xBKT–0.01KNN结构与电性能关系

研究了三方、四方共存[即准同型相界(morphotropic phase boundary,MPB)]附近(0.99–x)Bi0.5Na0.5TiO3–xBi0.5K0.5TiO3–0.01K0.5Na0.5NbO3[(0.99–x)BNT–xBKT–0.01KNN,x=0.16～0.23]无铅压电陶瓷的电学性能与其结构之间的变化关系。X射线衍射分析表明,随着x的增大,陶瓷材料相结构由三方相转变为四方相。当x=0.20时,(111)和(200)面衍射峰均形成劈裂峰,标志着该组分的相结构由三方–四方相共同组成,形成MPB区。样品的介电温谱表明,铁电–反铁电转变温度(Td)随着x的增大而减小,但Curie点(TC)并未明显变化。电致应变(S)随着x的增大,呈现先增加后减小的趋势,并在x=0.20时得最大值0.46%,此时动态压电系数约为575pm/V。电滞回线显示,陶瓷样品的剩余极化强度Pr和矫顽场Ec都随着x的增大而减小,分别由41.5μC/cm2降为15.2μC/cm2和由46.5kV/cm降为15.0kV/cm,并伴随着电滞回线由扁平到束腰的形状变化,呈现从铁电相特性到反铁电相特性的转变过程。     

Relationship Between Structure and Electric Properties of （0.99–x）BNT–xBKT–0.01KNN Near Morphotropic Phase Boundary

研究了三方、四方共存[即准同型相界（morphotropic phase boundary,MPB）]附近（0.99–x）Bi0.5Na0.5TiO3–xBi0.5K0.5TiO3–0.01K0.5Na0.5NbO3[（0.99–x）BNT–xBKT–0.01KNN,x=0.16～0.23]无铅压电陶瓷的电学性能与其结构之间的变化关系。X射线衍射分析表明,随着x的增大,陶瓷材料相结构由三方相转变为四方相。当x=0.20时,（111）和（200）面衍射峰均形成劈裂峰,标志着该组分的相结构由三方–四方相共同组成,形成MPB区。样品的介电温谱表明,铁电–反铁电转变温度（Td）随着x的增大而减小,但Curie点（TC）并未明显变化。电致应变（S）随着x的增大,呈现先增加后减小的趋势,并在x=0.20时得最大值0.46%,此时动态压电系数约为575 pm/V。电滞回线显示,陶瓷样品的剩余极化强度Pr和矫顽场Ec都随着x的增大而减小,分别由41.5μC/cm2降为15.2μC/cm2和由46.5kV/cm降为15.0kV/cm,并伴随着电滞回线由扁平到束腰的形状变化,呈现从铁电相特性到反铁电相特性的转变过程。     

TiO2压敏陶瓷的研究进展

TiO2压敏陶瓷的压敏电压低、非线性系数高、介电常数大、制备工艺简单,在电子、通信、航天航空等高新技术产业的低压保护中具有广阔的应用前景。主要从粉体制备工艺、叠层方式烧结、烧结氛围、烧结温度及保温时间、掺杂物质及浓度等方面归纳总结了TiO2压敏陶瓷的研究状况,并展望了其今后的研究趋势。     

粗晶粒BaTiO_3陶瓷的微观结构及电学性能

以钛酸丁酯和乙酸钡为原料用溶胶-凝胶法制备了BaTiO3纳米粉体,并烧结了不同晶粒尺寸的陶瓷,研究了不同烧结温度下BaTiO3陶瓷的微观结构及尺寸效应对电学性能的影响。结果表明:溶胶-凝胶法可以在较低的温度(700℃)下合成BaTiO3纳米粉体,平均粒径25nm;BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸直接影响其电学性能,随晶粒尺寸的增大,剩余极化,压电常数,机电耦合系数,机械品质因数逐渐提高,居里温度向高温区偏移;当晶粒尺寸达到50μm时,陶瓷相对密度为95.6%,d33可达168pC.N-1,kp=24.8%,Qm=425,Tc=122℃。     

柠檬酸法制备（K1/2Na1/2）NbO3无铅压电陶瓷及其性能研究

将柠檬酸法与固相合成法有效结合，制备出钙钛矿结构的（K1/2Na1/2）NbO3（KNN）无铅压电陶瓷．分析表明，利用柠檬酸法合成铌酸钾钠粉体较为适宜的温度为550℃；制备铌酸钾钠无铅压电陶瓷的较好温度为1100℃，其居里温度为415℃，压电常数为58×10^-12C/N．     

两步包裹法制备0.68PMN-0.32PT压电陶瓷及其性能研究

利用两步包裹法,在850℃低温合成出纯钙钛矿结构的0.68Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3(PMN)-0.32PbTiO3(PT)粉体材料.合成过程中通过TG-DSC分析了其反应过程,并利用XRD、SEM分析了粉体的相结构与陶瓷的微观形貌,指出经1170℃烧结的0.70PMN-0.30PT陶瓷显现出较好的性能,1kHz的室温介电常数达到3530,压电常数达到370pC/N,剩余极化强度为33.8μC/c㎡,矫顽场Ec=6.66kV/cm.烧结温度比常规方法低了约100℃,这种方法也可以推广应用到其它铅基弛豫铁电陶瓷的制备上.     

SrMAlO4(M=La、Y)掺杂BNT基无铅压电陶瓷的结构与电致应变性能研究

近年来,钛酸铋钠（BNT）基压电陶瓷材料因其独特的场致相变效应表现出巨大电致应变响应,并在驱动器方面展现出巨大应用潜力。采用传统固相合成工艺制备了具有优异电致应变性能和温度稳定性的(Bi_0.5Na_0.5)_0.935Ba_0.065TiO₃-xSrMAlO₄（xSrMAlO₄, M=La、Y）系无铅压电陶瓷材料,并研究了SrMAlO₄（M=La、Y）组元对陶瓷相结构及电性能的影响。SrMAlO₄组元的引入促使陶瓷的相结构由三方-四方共存相向单一伪立方相转变,并破坏了基体材料的铁电有序性,诱导出弱极性相,进而大幅度提高了材料的电致应变性能。当SrMAlO₄掺杂含量为0.9%（摩尔分数）时,材料获得了最佳的电致应变性能：70 kV/cm电场下,其单向应变值分别为0.39%（M=La）和0.44%（M=Y）,对应大信号d^*₃₃常数分别为...     

(Mo_(1/2)Sr_(1/2))~(4+)掺杂Bi_(1/2)Na_(1/2)TiO_3无铅压电陶瓷结构及其性能研究

采用传统陶瓷制备工艺制备出了Bi1/2Na1/2Ti1-x(Mo1/2Sr1/2)xO3(简称BNT-MS-100x)系无铅压电陶瓷材料,研究了(Mo1/2Sr1/2)4+掺杂量对BNT基陶瓷材料显微结构和电学性能的影响。研究结果表明,(Mo1/2Sr1/2)4+掺杂并未影响BNT陶瓷的晶体结构,仍为纯钙钛矿型结构,而且致密性良好。随着(Mo1/2Sr1/2)4+掺杂量增加,居里温度升高,剩余极化强度先增大后减小。当x=0.004时,BNT-MS-100x陶瓷的压电系数最大,d33=104pC/N,介电损耗最小,tanδ=4.11%。     

SrCaBi_4Ti_5O_(18)-BiMeO+3(Me=Ga,Mn)高温无铅压电陶瓷的制备及性能

采用固相合成法制备了(1-x)SrCaBi_4Ti_5O_(18-x)BiMeO_3(SCBT-xBMe,Me=Ga,Mn;0≤x≤0.02)铋层状压电陶瓷,研究了BiMeO_3掺杂对SrCaBi_4Ti_5O_(18)系陶瓷微观结构及电性能的影响。结果表明BiMeO_3掺杂并未改变SCBT陶瓷的晶体结构,所有样品均为单一的铋层状结构陶瓷;适量引入BiMeO_3能促使SCBT的晶粒长大且趋于均匀,并有助于SCBT电性能的优化。当BiMeO_3掺杂量为0.005(Me=Ga)和0.02(Me=Mn)时,材料的压电常数d33分别为18pC/N和20pC/N,同时材料具有高的居里温度(Tc=550℃)和低的介电损耗(tanδ0.15%)。此外,SCBTxBMe材料具有良好的压电稳定性,适合于制备高温高频压电器件。