钛酸铋基铁电薄膜研究进展

钛酸铋基铁电薄膜具有优良的铁电、介电性能,在非挥发性存储器件方面有很好的应用前景.本文分别从制备工艺、掺杂改性、疲劳特性的研究等方面综述了最新的研究进展,并对当前研究中存在的问题进行了讨论.     

铅镁锰锑铌多元系压电陶瓷材料

采用先驱体法制备了Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_A(Mn_(1/3)Nb_2/3))_B(Mm_(1/3)Sb_(2/3))_CZr_DTi_EO_3(PMMSN)铅镁锰锑铌多元系中温压电陶瓷材料。从XRD图谱可以看出,先驱体法容易消除焦绿石相,得到单相钙钛矿材料。实验结果表明,先驱体法制成样品的烧成温度较低,压电和介电性能优良。1100℃烧结样品的性能参数:Qm为2060,k_p为0.55,ε_r为1200,d_(33)为293 pC/N,tgδ为0.45×10~(-2),可用于压电变压器、超声换能器和压电马达等功率型器件。     

铝热还原法合成AlON粉体及其热力学分析

以微米级的Al粉和纳米级Al_2O_3粉为原料, 在N_2气氛下,通过铝热还原法,进行了AlON粉体的合成.实验表明,在1873～1923 K之间,AlON相开始形成,到2023 K时得到纯相AlON粉体.通过拟抛物线规则计算得到AlON的摩尔生成吉布斯能, 进而算得AlON相形成的转变温度为1887 K.热力学分析表明,铝热还原法合成AlON过程中,各物相易受气氛、温度的影响而表现出不同的热力学行为,进而影响合成的纯相AlON的固溶组分.实验结果与理论计算分析相符合.     

陈化时间对Nd:YAG纳米粉体制备及性能的影响

以NH4Al(SO4)2·12H2O,Y(NO3)3·5H2O,Nd(NO3)3·5H2O为原料,碳酸氢铵为沉淀剂,研究了共沉淀法制备Nd:YAG纳米粉体过程中陈化时间对粉体性能的影响.采用pH计,FT-IR,XRD和TEM测试手段对其进行表征.陈化过程中PH值先减小后增大,XRD曲线显示共沉淀法中不同陈化时间都能得到纯相粉体,而24h所得粉体最好,粉体TEM图谱表明陈化24h所得到的粉体粒径更小,分散性较其他粉体更好.结果表明:共沉淀法制备Nd:YAG纳米粉体过程中陈化时间不影响纯相粉体的制得,但对粉体粒径大小及分布和团聚程度有直接的影响.陈化24h的粉体颗粒最小并且均匀,团聚很少.     

Mg-Al-O-N体系中几种典型透明陶瓷材料

透明陶瓷作为一类既具有类似玻璃高光学透明性又兼具类似单晶高熔点、高强度、高硬度和高化学稳定性等优异理化性能的结构功能一体化材料，可在多种极端环境（耐高温、抗冲击和抗强辐射等）下作为光学窗口应用，还可以通过稀土离子或过渡离子掺杂等手段发展其激光、荧光等性能。在目前已经发展出的陶瓷材料体系中，Mg-Al-O-N体系中几种透明陶瓷材料(如Al2O3、MgO、AIN、MgAl2O4、AION、MgAION等)是研究最为广泛的透明陶瓷材料。本文简述了这几种材料结构、性能、制备研究进展和应用情况，并对其未来的发展进行了展望。     

复合先驱体法制备铅镁锰锑铌系压电陶瓷材料

采用复合先驱体法制备了Pb(Mg1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)b(Mn1/3Sb2/3)cZrdTieO3(PMMSN) 铅镁锰锑铌多元系中温烧结压电陶瓷材料。结果表明,相同合成条件下,三组元复合先驱体法和六组元复合先驱体法比四组元复合先驱体法制得样品的钙钛矿相含量更高,在700℃即可得到单纯钙钛矿相材料,且复合先驱体法具有比单一先驱体法(二组元)工艺更加简单、成本更加低廉的优势。性能测试结果表明,三组元复合先驱体法制成样品的性能最佳。1 100℃烧结样品的性能参数:Qm为1 916,kp为0.56,r为1 349,d33为326,tg为0.43?02,可以满足超声马达和压电变压器等应用方面的要求。     

压电复合材料的电弹耦合特性分析

利用Eshelby 理论及Mori-Tanaka 平均场原理, 推导出压电陶瓷/ 聚合物两相复合材料的有效电弹模量表达式。该表达式能反映两相材料复合的物理本质。并以椭圆柱形压电纤维增强的聚合物基复合材料为例,分析压电复合材料的电弹耦合特性。结果表明: 复合材料的平均电弹模量在很大程度上取决于电弹耦合效应;该效应与组成相的空间连接型、体积占有率及压电夹杂形状有关; 耦合效应的存在是由各组成相材料性能差异引起的。      

KTa0.6Nb0.4O3粉体溶剂热和水热法合成的对比研究

以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物，KOH为矿化剂，采用水热法和溶剂热法两种合成工艺制备了KTa1-xNbxO3（KTN）陶瓷粉体．实验结果表明，反应溶剂（水／异丙醇）和矿化剂KOH的摩尔浓度是影响KTN粉体结构和形貌的关键因素．采用水热工艺制备的KTN粉体，当KOH浓度达到3mol／L、反应温度为523K、反应时间8h时，开始出现以焦绿石结构为主的KTN粉体；随着KOH的浓度和反应温度的增加，粉体中的钙钛矿结构成分随之增加，而焦绿石结构则逐渐减少，但始终难以完全消除．采用溶剂热法，在KOH浓度1-2mol／L、反应温度523K、反应时间8h的条件下，合成了立方相钙钛矿结构KTa0.6Nb0.4O3陶瓷粉体，KTN晶粒形状呈规则的立方体，尺寸约为30-50nm；最后对溶剂热法合成纳米粉体的机理进行了分析讨论．