Ba(Zn1/3Nb2/3)O3-BaZrO3系统结构和介电性能的研究

研究了BaZrO3、MnCO3对Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)系统结构和介电性能的影响.表明BaZrO3及MnCO3均能有效降低系统的烧结温度.系统中加入过多的BaZrO3(BZ)会降低介电常数,增大介质损耗,并使容量温度系数负向发展;加入微量MnCO3对系统的介电性能影响不大.系统中加入的x(BaZrO3)?%会生成较多的第二相BaNb2O6、BaZrO3摩尔分数增加至8%时,第二相消失.这是由于过多BZ的加入会在烧结温度到达前生成较多液相,促进烧结的同时也阻碍了ZnO的挥发,从而抑制了第二相的生成.向96%BZN-4%BZ中加入r(MnCO3)＝0.5%,也会抑制第二相的生成,这可能是由于Mn2+占据了B′位Zn2+挥发后留下的空位,形成固溶体,没有形成富Nb液相区,从而抑制了第二相的生成.     

Ba（Zn1／3Nb2／3）03-BaZrO3系统结构和介电性能的研究

研究了BaZrO3、MnCO3对Ba(Zn1／2Nb2／3)O3(BZN)系统结构和介电性能的影响。表明BaZrO3及MnCO3均能有效降低系统的烧结温度。系统中加入过多的BaZrO3(BZ)会降低介电常数，增大介质损耗，并使容量温度系数负向发展；加入微量MnCO2对系统的介电性能影响不大。系统中加入的x(BaZrO3)=4％会生成较多的第二相BaNb2O6、BaZrO3摩尔分数增加至8％时，第二相消失。这是由于过多BZ的加入会在烧结温度到达前生成较多液相，促进烧结的同时也阻碍了ZnO的挥发，从而抑制了第二相的生成。向96％BZN-4％BZ中加入r(MnCO3)-0．5％，也会抑制第二相的生成，这可能是由于Mn^2 占据了B‘位Zn^2 挥发后留下的空位，形成固溶体，没有形成富Nb液相区，从而抑制了第二相的生成。     

(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3固溶体系统第二相的研究

研究了(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3(BSZN)固溶体系统在烧结中生成的第二相,分析了第二相的分布、形貌、形成规律、机理以及对介电性能的影响。研究表明,系统的主晶相为BSZN,同时生成了大量的第二相——Ba5Nb4O15(、Ba5-xSrx)Nb4O15(x=0~5)、Ba2Nb2O7、BaNb2O6等。第二相的生成是由于ZnO的挥发造成的;烧结温度越高、烧结时间越长,ZnO的挥发越多,第二相的含量也越多。第二相的形貌大部分为长方形的板状,样品的表面部分或完全被第二相所覆盖,且有少量呈粒状散布于晶粒之间。第二相的生成会对系统介质损耗产生不利的影响。     

Ba(Zn_((1-x)/3)Ni_(x/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷的介电性能

利用 Ni2 取代Ba(Zn1/3Nb2/3)O3 的B位Zn2 来改善其介电性能.XRD表明,系统的主晶相为立方钙钛矿的BZNN,并有少量第二相如Ba5Nb4O15、BaNb6O16等.当系统中x(Ni2 )=0.7时,1 500 ℃烧结时系统得到优异的介电性能,介电常数为35.7,容量温度系数为-4.7×10-6/℃,损耗tan δ为0.33×10-4(1 MHz).     

ZrO2掺杂对Ba(Zn1/3Ta2/3)O3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应烧结法制备了ZrO2掺杂的Ba(Zn1/3Ta2/3)O3微波介质陶瓷,研究了陶瓷的烧结特性和介电性能。结果表明,ZrO2掺杂能有效降低Ba(Zn1/3Ta2/3)O3陶瓷的烧结温度,改善陶瓷的微波介电性能。当x(ZrO2)=4%时,Ba(Zn1/3Ta2/3)O3陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 600℃降至1 300℃,同时陶瓷材料的微波介电性能达到最佳值,即介电常数εr=34.79,品质因数与频率的乘积Q×f=148 000(8GHz),谐振频率温度系数τf=0.3×10-6/℃。     

BNN对BZN系统结构和介电性能的影响

研究了Ba（Ni1／3Nb2／3）O3（BNN）对Ba（Zn1／3Nb2/3）O3（BZN）系统结构和介电性能的影响。系统的主晶相为立方钙钛矿结构的BZNN，并有少量第二相如Ba5Nb4O15，BaNb2O6等。实验表明，引入适量的BNN可以调整BZN的温度系数，且能有效改善其介电性能，当BNN摩尔分数为0．7时，于1450℃，1500℃烧结时性能最好。系统在较高温度下（1550℃）烧结时形成富Nb液相区。     

H3BO3掺杂的Ba5Nb4O15陶瓷的烧结及介电性能

采用传统的固相烧结工艺制备了H3BO3掺杂的Ba5Nb4O15陶瓷。研究了H3BO3掺杂量对Ba5Nb4O15陶瓷的相成分、微观结构、烧结以及微波介电性能的影响。结果表明:H3BO3掺杂的Ba5Nb4O15陶瓷中,除主晶相Ba5Nb4O15相外,还生成了BaNb2O6和BaB2O4相;H3BO3能够将Ba5Nb4O15陶瓷的烧结温度降低500℃左右,同时没有显著损害该陶瓷的微波介电性能;当H3BO3掺杂量为质量分数1%时,900℃烧结的Ba5Nb4O15陶瓷具有良好的微波介电性能:εr=38.8,Q×f=48 446 GHz,τf=37.0×10–6/℃。     

Li_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃掺杂对BZN陶瓷介电性能的影响

采用传统的固相反应法制备了Li2O-B2O3-Si O2(LBS)玻璃掺杂的(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BZN)陶瓷,研究了LBS作为烧结助剂对BNZ陶瓷的烧结特性、晶相组成、微观结构以及介电性能的影响。结果表明,添加少量LBS玻璃后的陶瓷试样中没有出现第二相,主晶相仍为立方焦绿石结构。烧结助剂能有效降低BZN陶瓷的烧结温度,当LBS质量分数为0.6%时,陶瓷试样的烧结温度降到900℃,制备的试样具有良好的介电性能:相对介电常数为159,介质损耗为8×10–4(1 MHz)。     

Na掺杂Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5基陶瓷的性能

采用固相反应法制备了(Bi2–xNax)(Zn1/3Nb2/3)O7陶瓷,研究了Na+替代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7基陶瓷烧结性能、显微结构和介电性能的影响。替代后样品的烧结温度从960℃降至约880℃;当替代量x≤0.20时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,随替代量进一步增加出现立方相;温度为–30～+130℃,替代后样品出现明显的介电弛豫现象,弛豫过程中的激活能约为0.40eV。用缺陷偶极子和晶格畸变对Na掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7基陶瓷的介电弛豫现象作出简要解释。     

MnCO3掺杂对BMT陶瓷介电性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺合成了MnCO3掺杂的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)微波介质陶瓷,并研究了MnCO3掺杂量对陶瓷微波介电性能的影响.实验结果发现,添加少量的MnCO3能改善BMT陶瓷的烧结性能,当w(MnCO3)=2%时,陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 650℃以上降至1 350℃,且表观密度提高到7.482 g/cm3以上,烧结体密度可达理论密度的98%,材料的微波性能达到最佳值:介电常数εr=25.09,品质因数与频率之积Q·f=99 000 GHz(8 GHz),谐振频率温度系数τf=0.5×10-6/℃.     

掺杂B_2O_3对(Zn,Mg)TiO_3固溶体结构和性能的影响

研究了B_2O_3对(Zn_(0.65)Mg_(0.35))TiO_3固溶体的烧结温度、晶相结构和介电性能的影响.结果表明,B_2O_3明显降低烧结温度,并与ZnO形成新的晶相Zn_3B_2O_6或ZnB_4O_7,随着B_2O_3的增加,介电常数(ε_r)逐渐减小,频率温度系数(τ_f)从正值向负值方向变化.当w(B_2O_3)=6%时,烧结温度为890 ℃;ε_r=15.3,TEM谐振器的品质因数QTEM=255,τ_f=-86×10-6·℃-1.调节w(B_2O_3)=4%～6%,能得到τ_f=0的组成.该文首次采用了介质同轴谐振器的品质因数Q值和来评价材料的介电特性,对材料的实际应用具有重要的指导作用.     

Li-Zr替代对β-BZN陶瓷介电性能的研究

采用固相反应制备(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷,研究了Li~+替代Bi~(3+)对(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷样品相结构和介电性能的影响.结果表明,当替代量x≤0.1(摩尔分数)时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,介电损耗出现明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型解释了这一现象.随着Li替代量的增加,介电弛豫峰值温度向高温方向移动,与x(Li)=0.025、0.05、0.075和0.1时相对应的介电损耗峰值温度为47 ℃、112 ℃、115 ℃、120 ℃.介电弛豫峰不对称性符合A.K.Jonscher的普适弛豫定律.     

Sb_2O_3掺杂Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_0.20(Zr_(0.50)Ti_(0.50))_(0.80)O_3-0.5%MnO_2压电陶瓷性能

采用二步合成法制备了掺杂z%Sb_2O_3的Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_0.20(Zr_(0.50)Ti_(0.50))_(0.80)O_3-0.5%MnO_2(PZNTM)压电陶瓷(Sb_2O_3的质量分数为z=0、0.1、0.3、0.5、 0.7、0.9).探讨了不同剂量Sb_2O_3掺杂对陶瓷试样的相结构和机电性能的影响.结果表明,在1 150 ℃下烧结3 h,得到处在准同型相界附近的纯钙钛矿结构的陶瓷;随着Sb_2O_3掺杂量的增加,试样的压电常数d_(33)和机电耦合系数k_p先增大后减小,而介电损耗tan δ持续上升,机械品质因数Q_m则持续下降.当z＝0.3时,压电陶瓷的性能得到优化,d_(33)和k_p均达到最大值,分别为302 pC/N和0.60,而tan δ较小、Q_m较大,分别为0.006和880.     

ZnNb_2O_6-TiO_2微波介质陶瓷及其在电容器中的应用

采用固相法在880～975℃下烧结制备了添加w(CuO)为2.00%,w(B2O3)为3.00%及w(SnO2)为0.15%的ZnNb2O6-1.75TiO2基复合微波介质陶瓷。研究了该陶瓷的低温烧结机理、微波介电性能及其在多层片式陶瓷电容器中的应用。结果显示:随着烧结温度的提高,物相由Zn2TiO4,Zn0.17Nb0.33Ti0.5O2,ZnNb2O6向ZnTiNb2O8转变,εr和τf减小,Q·f升高。但当t≥975℃时,出现过烧现象,晶体缺陷增多恶化了材料的Q·f。在950℃烧结4h时,得到最好的介电性能:εr=36.7,τf=–22.6×10–6/℃,Q·f=18172.2GHz。且在此温度下制备的多层片式陶瓷电容与内电极Ag90Pd10的兼容性良好,Res为0.3426Ω,tanδ为9×10–5,可靠性良好。     

MnCO3对BMT系陶瓷结构和微波特性的影响

研究了w(MnCO3)从0．5％～5％(质量分数)对复合钙钛矿Ba(Mg1／3Ta2/3)O3(BMT)系陶瓷结构和微波特性的影响。对于w(MnCO3)为0．5％的BMT系陶瓷,其主晶相为1：2有序六方超晶格和无序立方结构,相应于最大的品质因数与频率的积(Qf)值。随着w(MnCO3)的增加,其Qf值下降。介电常数ε随w(MnCO3)的增大而略有下降,这是由于附加相Ba0.5TaO3影响所致。     

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。     

添加V_2O_5对Mg_4Nb_2O_9微波介质陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备了Mg4Nb2O9微波介质陶瓷,研究了添加V2O5对其烧结温度、微观结构和介电性能的影响。结果表明:当添加0.5%(质量分数)的V2O5时,Mg4Nb2O9陶瓷的烧结温度从1350℃降低到1150℃,烧结温度范围拓宽为1150～1300℃;在1150℃烧结5h后,其介电性能达到最佳:εr=11.86,Q·f=99828GHz(11.2GHz),τf=–57×10–6/℃(10～90℃,1MHz)。当w(V2O5)增大到1.5%时,Mg4Nb2O9陶瓷的介电性能变差。     

退火处理对0.5PZN-0.5PZT陶瓷弛豫性的影响

采用常规陶瓷工艺制备了Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_(0.5)(Zr_(0.5)Ti_(0.5))_(0.5)O_3 (0.5PZN-0.5PZT)铁电陶瓷,并在氧气氛下进行退火.运用XRD、直流电导率和介电温度谱测试氧气氛退火前后陶瓷相结构与电性能的变化,并对弛豫性与微结构的关系进行探讨.结果表明,氧气氛退火可有效补偿体系中的氧空位,降低四方相含量,材料的弛豫性显著增强.     

活性真皮基质的研制及生物学活性检测

目的构建含有成纤维细胞（Fb）-胶原-猪去细胞真皮基质（PADM）的活性真皮基质。研究培养液中转化生长因子-β1（TGF-β1）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）的分泌情况。方法将Fb与胶原混合种植于PADM的表面，收集第2、4、6、8、10d培养液样本，双抗体夹心ELISA法测定其中TGF-β1、bFGF的含量。结果Fb在胶原内结构完整，与PADM形成复合真皮基质。TGF-β1和bFGF浓度培养第4天与第2天比较显著上升（P〈0．01），并达到稳定水平。结论Fb-胶原-PADM真皮替代物可作为构建组织工程全层皮肤的真皮支架。     

SnO2掺杂ZnO-Nb2O5-TiO2微波介质陶瓷

研究了 SnO_2对 ZnO-Nb_2O-5-TiO_2陶瓷相结构和微波介电性能的影响。随 Sn 添加量的增加,晶相组成逐步从(Zn_(0.15)Nb_(0.30)Ti_(0.55))O2相转变为 ZnTiNb_2O_8相,相对介电常数 ?r减少,?f向负频率温度系数方向移动, 当 Sn 含量增加到0.20,?f可降至 9.8×10–6℃–1。当 SnO2的摩尔比 y 为 0~<0.08 时,形成完全固溶体,提高 Q·f 值;当 y>0.08,部分Sn 形成第 2 相,降低其 Q·f 值。当 y 为 0.08,在 1 150℃烧结,具有很好的微波介电性能,其 ?r为 50.3,Q·f 为 14 892GHz,?f为 25.12×10-6℃–1。