低温烧结改性PbTiO_3压电陶瓷材料的研究

研制了一种添加 Bi(Cd1 / 2 Ti1 / 2 ) O3、Mn O2 、Si O2 的新型低温烧结改性 Pb Ti O3压电陶瓷材料。实验发现 ,低熔物 Si O2 是影响烧结的主要因素 ,除能明显降低该材料烧结温度外 ,还能起掺杂改性作用。该材料具有低烧结温度、高压电活性、大压电各向异性、较高机械品质因数及低介电常数等优点。 96 0°C烧成时主要性能参数为 :厚度机电耦合系数 kt=0 .49;径向机电耦合系数 kp=0 .0 2 7;压电各向异性比 kt/ kp=18;压电应变常数 d33=6 5 p C.N- 1 ;机械品质因素 Qm=5 14;密度 ρv=7.4g.cm- 3;居里温度 TC=312°C;介电常数 εT33/ ε0 =177;介质损耗 tanδ=0 .6 3%。该材料在叠层压电滤波器和叠层压电降压变压器方面显示出很好的应用前景。     

低温烧结改性PbTiO3压电陶瓷材料的研究

研制了一种添加Bi(Cd1/2Ti1/2)O3、MnO2、SiO2的新型低温结改性PbTiO3压电陶瓷材料,实验发现低熔物SiO2是影响烧结的主要因素,除能明显降低该材料烧结温度外,还能起掺杂性作用。该材料具有低烧结温度、高压电活性、大压电各向异性、较高机械品质因素及低介电常数等特点,960℃烧成时主要性能参数为：厚度机电耦合系数kt=0.49;径向机电耦合系数kp=0.027;压电各向异性比kt/kp=18;压电应变常数d33=65pC.N∧-1;机械品质因素Qm=541,密度ρv=7.4g.cm∧-3,居里温度Tc=312℃,介电常数ε∧T33/Eo=177,介质损耗tanδ=0.63%,该材料在叠层压电滤波器和叠层压电和压变压器方面显示出很好的应用前景。     

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。      

高介电高压电活性PLZT陶瓷材料的研究

利用改进的固相烧结工艺设计和制备出一种具有高介电常数、高压电系数的PLZT陶瓷材料。研究了Sb2O3、BaTiO3的不同掺杂量对PLZT陶瓷的介电性能和压电性能的影响。实验发现，当Sb2O3和BaTiO3含量的质量百分比均为0．5％时，PLZT陶瓷的介电性能、压电性能较佳，相应的物理参数为：频率为1kHz时室温相对介电常数εr=4500。压电常数d33=640pC／N，压电耦合系数kp=0．7，密度ρv=7．914g／cm^3．居里温度Tc=213℃，介电损耗tgδ=0．0175。该材料在叠层电容器、压电陶瓷固体继电器、压电驱动器及压电电声器件等方面具有良好的应用前景。     

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．     

低温烧结改性PbTiO_3压电陶瓷

在比较分析与实验的基础上 ,采用添加少量低熔物获得了一种新的低温烧结改性 Pb Ti O3压电陶瓷组成 ,并对低温烧结机理进行了初步探讨。结果表明 ,改性 PT陶瓷烧结温度可降低 2 0 0～ 30 0℃。 96 0℃烧成时的主要性能参数为 kt=0 .49,kp=0 .0 2 7,d33=6 5× 10 - 1 2 C·N- 1 ,Qm=5 14,ρv=7.4× 10 3kg· m- 3,t C=312℃ ,εT33/ ε0 =177,tgδ=0 .6 3%。该材料不仅可抑制铅挥发对环境的污染 ,还可在叠层压电陶瓷器件方面获得重要应用     

0-3型(PZT,KTN)/P(VDF-TrFE)三相铁电复合材料的电学性能

以偏氟乙烯-三氟乙烯（P（VDF-TrFE））共聚物为基体,锆钛酸铅（PZT）铁电颗粒为功能相,钽铌酸钾（KTN）颗粒为增强相,制备了0-3型（PZT,KTN）/P（VDF-TrFE）三相铁电复合材料。利用SEM及EDAX技术,分析了复合材料的显微结构及PZT和KTN相的分布。测试了具有不同KTN 体积分数的复合材料的电性能。实验结果表明:PZT和KTN相的颗粒分布均匀,存在少量的团聚体;随KTN体积分数的增加,三相复合材料的极化漏电流I、介电常数ε_r和介电损耗tanδ增加,压电系数d₃₃降低,而热释电系数p₃先增加后降低,但其d₃₃和p₃均高于具有相同PZT体积分数的PZT/P（VDF-TrFE）两相复合材料。      

混合溶剂热法合成KTa0.6Nb0.4O3铁电陶瓷粉体的研究

以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物,KOH为矿化剂,采用异丙醇和水为反应介质的混合溶剂热法,成功地合成了四方相、钙钛矿结构的KTa0.6Nb0.4O3陶瓷粉体.XRD、SEM、TEM以及FT-IR等研究结果表明:在混合溶剂热合成过程中,反应溶剂(水/异丙醇)、矿化剂KOH的摩尔浓度和反应温度是影响KTN粉体结构和形貌的关键因素.在KOH浓度1～2M,异丙醇:水=80:20、反应温度250℃,时间8h合成条件下,得到了晶粒形状呈规则的立方体,边长分布约为100～300nm的KTN陶瓷粉体.     

硒化银纳米颗粒和晶体的制备及其表征

以氯化纳和硒粉为原料,乙二胺为反应溶剂,通过室温合成法制备了硒化银（Ag2Se）纳米颗粒,并首次利用固相反应法,在300℃～600℃烧结范围合成了晶体。结合X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜SEM及透射电镜（TEM）分别对反应产物的相结构和形貌进行了表征。结果表明,室温合成法所得产物为高纯度的正交仪相Ag2Se纳米颗粒,其表面光滑,呈球形;固相反应法合成的样品保持了正交相结构,且Ag与Se的化学计量比基本满足2：1。