PZT95/5铁电陶瓷的掺杂改性研究

采用固相烧结法制备锆钛酸铅95/5（PZT95/5）材料，以“相同化合价，不同原子半径；相近原子半径，不同化合价”的原则，选择了碱金属族、碱土金属族元素的碳酸盐以及Fe2o3、SiO2、Nb2O5、WO3等作为掺杂物分别对其进行掺杂改性。研究了掺杂对材料介电性能、极化性能和低温-高温铁电相的相变温度的影响。发现受主掺杂使得材料的介电常数降低，施主掺杂使得材料的介电常数提高；剩余极化随着掺杂离子的化合价增大而增大；制备得到了低温-高温铁电相相变在15℃的铁电材料，在实际应用上有重要意义。     

溶胶-凝胶法制备BaxSr1-xTiO3热释电陶瓷材料

采用Sol-Gel工艺制备了不同组成BaxSr1-xTiO3(BST)粉体,利用FT-IR、DTA、XRD等技术分析了溶胶-凝胶反应转变机理及凝胶热处理过程中的相结构变化情况,同时对材料的烧结条件及材料的居里温度与其组成关系进行了研究. 结果表明:获得的BST粉体颗粒度较细, 其合成温度及烧结温度分别为930℃及1320℃,均低于传统工艺的相应温度; BST烧结体的晶粒尺寸从10um降低到5um;各组成的介电常数均有较大的提高,平均约提高20%左右;最低损耗值可达0.0025;材料的热释电系数值可达到20～10-8C/cm2.K, 比常用热释电陶瓷材料高出4倍以上.     

溶胶-凝胶法制备BaxSr1-xTiO3热释电陶瓷材料

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备了不同组成ＢａｘＳｒ１－ｘＴｉＯ３（ＢＳＴ）粉体,复ＦＴ－１Ｒ、ＤＴＡ、ＸＲＤ等技术分析了溶胶－凝胶反应转变机理及凝胶热处理过程中的相结构变化的情况,同时对材料的烧结条件及材料的居里温度与其相成关系进行了研究。结果表明：获得的ＢＳＴ粉体颗粒度较细。     

PZT和PT陶瓷的热释电效应与晶格参数的关系

测量了锆钛酸铅（PZT和钛酸铅（PT）陶瓷材料的热释电效应，利用X射线衍射测量了陶瓷材料在不同温度下晶格结构变化，研究了PZT和PT陶瓷材料的热释电效应与晶格参数之间的相互关系，实验表明，陶瓷材料的热释电系数的大小与晶格参数随温度变化的情形有关，c轴与c／a比随温度变化大的材料，其热释电系数较高．     

9Al2O3·2B2O3晶须补强PZT95/5型铁电相变陶瓷材料的研究

本文采用９Ａｌ２Ｏ３、２Ｂ２Ｏ３晶须补强了ＰＺＴ９５／５型铁电相变陶瓷材料，研究了晶须添加量与材料的和学性能之间的关系，实验结果表明：（１）复合材料的最佳烧结温度随着添加含量的增加而降低，（２）适量的晶须添加对的特殊电性能无明显影响，而材料的力学性能有较明显的改善，例如含０．３ｗｔ％晶须的材料，其抗折强度比基料提高了４２．２４％，（３）晶须的拔出，桥接对的增韧中具有重要意义。     

复合相变陶瓷材料的FRL-FRH相变研究

制备了低温铁电菱方相（ＦＲＬ）－高温铁电菱方相（ＦＲＨ）相变复合陶瓷材料，利用计算横模拟了复合陶瓷材料的相变行为，结果表明，在复相陶瓷材料中，存在着离子扩散，离子扩散对于宏观热释电效应的影响取决地相关材料的相变特性，计算机模拟的方法可以有效地用于分析复合的离子扩散情形，为新型功能材料的设计与研究提供帮助。     

改性PZT陶瓷在F_(RL)-F_(RH)相变时的热释电效应

本文研究了掺Nb、Sb、Bi改性的二元系PZT陶瓷和组成为PbZrO_3-Pb(Nb_(1/2),Fe_(1/2))O_3-PbTiO_3的三元系PZT陶瓷在F_(RL)-F_(RH)相变时的热释电效应,并从相变的观点讨论了它们在红外探测、热成象、热电换能中可能的应用方式和前景。     

铌、锑掺杂的PZT95/5型铁电陶瓷材料及其物理性能

研制了以 Nb_2O_5和 Sb_2O(?)掺杂的两类 PZT95/5型铁电陶瓷材料,其介电常数约为300,剩余极化强度 P_r≈30μc/cm~2,居里温度≈210℃。较全面地研究了上述两类材料的介电、热电和铁电等各项物理性能与组成的关系,从而确定了它们的温度组成相图。研究了静态和冲击应力下的相变特性,给出冲击应力下的理论计算和实验测定的电流、电压响应曲线,两者符合得很好。在爆炸冲击应力作用下,在电感负载上获得的最大电流为1360A,能量密度为0.55J/cm~3;在电阻负载上获得的最高电压为145kV。研究结果表明,上述材料的压电性能很差,但在室温附近存在反铁电(AF)→铁电(F)或铁电(F_(RL))→铁电(F_(RH))相变,在结构相变过程中,伴随着剩余极化或体积形变的很大变化,正是这种相变特性使这些材料在爆电、热电和机电换能等方面得到引人注目的应用。     

PZT陶瓷FRL-FRH相变自发极化的定量计算

针对PZT95／5陶瓷材料FRL-FRH相变时的热释电特性，建立了相变过程中自发极化随温度变化的定量计算表达式，表达式中的函数级数依据Leibniz交错级数定理，可按照实际要求的精确程度进行级数求和，故利用计算机拟合了自发极化随温度的变化曲线．拟合曲线与实验测量的结果相一致，证明了理论计算公式能定量地描述相变过程中自发极化随温度变化的规律，有利于对铁电材料的相变性质进行深入的研究．     

PZT陶瓷FRL-FRH相变自发极化的定量计算

针对ＰＺＴ９５／５陶瓷材料ＦＲＬ－ＦＲＨ相变时的热释电特性,建立了相变过程中自发极化随温度绵定量计算表达式,表达式中的函数级数依据Ｌｅｉｂｎｉｚ交错级数定理,可按照实际要求的精确程度进行级数求和,故利用计算机拟合了自发极化随温度的变化曲线,拟合曲线与实验测量的结果相一致,证明了理论计算公式能定量地描述相变过程中自发极化随温度变化的规律,有利于对铁电材料的相变性质进行深入的研究。