Mg—Zr,Mg—Zn及Mg—Zn—Zr合金的微观结构

研究了铸态和均匀化处理后的Mg—0.54Zr,Mg—5.68Zn及Mg—5.65Zn—0.50Zr合金的微观结构在三种合金中,均发现有{012}透镜片状孪晶Mg—0.54Zr合金经均匀化处理后产生了ZrH_2相Mg_7Zn_3相呈块状,主要分布于铸态Mg—5.68Zn合金晶界,测定为bcc立方结构(a=1.417nm);经均匀化处理后,Mg_7Zn_3相溶解,产生MgZn_2相铸态Mg-5.65Zn-0.50Zr合金由MgZn_2相和Zn—Zr化合物组成;经均匀化处理后,弥散析出了针状MgZn_2相     

Bi4Ti3O12掺杂中温烧结(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷

研究了Bi4Ti3O12掺杂量(≥8%,质量分数)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Bi4Ti3O12掺杂量与BST陶瓷性能的关系,得到中温烧结(≤1150℃)、高压(≥6.99MV/m)、低损耗(0.008)、符合X7R特性的多层陶瓷电容器瓷料.借助扫描电镜(SEM)研究了Bi4Ti3O12对BST陶瓷微观结构的影响,探讨了Bi4Ti3O12掺杂量对BST陶瓷性能和结构影响机理.结果表明:Bi4Ti3O12是通过与BST形成核-壳结构、形成玻璃相、偏析晶界及抑制晶粒生长、改善介温特性等来影响瓷料性能和结构的.这些结果为Bi4Ti3O12掺杂改性BST电容器陶瓷提供一定的依据.     

Bi4Ti3O12掺杂中温烧结(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷

研究了Bi4Ti3O12掺杂量(≥8%,质量分数)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Bi4Ti3O12掺杂量与BST陶瓷性能的关系,得到中温烧结(≤1150℃)、高压(≥6.99MV/m)、低损耗(0.008)、符合X7R特性的多层陶瓷电容器瓷料.借助扫描电镜(SEM)研究了Bi4Ti3O12对BST陶瓷微观结构的影响,探讨了Bi4Ti3O12掺杂量对BST陶瓷性能和结构影响机理.结果表明Bi4Ti3O12是通过与BST形成核-壳结构、形成玻璃相、偏析晶界及抑制晶粒生长、改善介温特性等来影响瓷料性能和结构的.这些结果为Bi4Ti3O12掺杂改性BST电容器陶瓷提供一定的依据.     

PMN-PT弛豫铁电陶瓷的低温烧结与压电性能

以LiF为烧结助剂研究了PMN-PT 68/32弛豫铁电陶瓷的低温烧结和压电性能.结果表明LiF烧结助剂完全固溶到PMN-PT陶瓷中形成具有复合钙钛矿结构的固溶体,无任何第二相存在.添加2.5%LiF烧结助剂可以使PMN-PT压电陶瓷的烧结温度从1250℃降到1000℃,而且该试样具有致密均匀的显微结构,其体积密度为7.87g/cm3,达理论密度的95%,其平面机电耦合系数为71%,压电常数为500pC/N左右,最大应变量达0.25%左右.     

低温烧结ZnO-TiO2陶瓷的结构与微波介电性能

研究了CuO-V2O5-Bi2O3(CVB)低熔化合物对ZnO-TiO2二元体系相关系和介电性能的影响规律.发现少量CVB添加剂可有效降低ZnO-TiO2陶瓷的烧结温度;烧结温度对相稳定性和介电性能影响显著,当CVB的添加量为2%(质量分数)时,可使烧结温度降至850℃,并具有优异的微波介电性能,其ε=30.5,Q×f32 000GHz,τf=10×10-6/℃;增加CVB的加入量对介电常数影响不大,但使Q×f值显著降低,而进一步提高烧结温度则会使介电常数和谐振频率温度系数显著提高,而品质因数下降.     

PZT5／（Mg0．5Zn0．5）Fe2O4复合材料的电磁性能

以PZT5和（Mg0.5Zn0．5）Fe2O4为原料，合成了不同配比的铁电／铁磁复相材料。XRD和SEM研究结果表明复相材料中只含有钙钛矿结构的PZT5和尖晶石结构的（Mg0.5Zn0.5）Fe2O4，无杂相生成，这说明共烧过程中两者没有发生明显的化学反应。介电频谱表明，相对介电常数随PZT5含量的增加而增加（测试频率在30MHz以下），介电温谱表明，居里温度随频率升高而向高温移动（其值分别为250，300，326，372℃）。电滞回线呈现了材料的漏电流较大的特点。磁滞回线表明，这种复相材料具有亚铁磁性，饱和磁化强度随铁氧体含量的增加而增加。性能测试表明，这种由PZT5和（Mg0.5Zn0.5）Fe2O4共同组成的复相材料对外同时表现出铁电性和铁磁性。     

原料和掺杂对钛酸锌陶瓷烧结及介电性能的影响

采用化学法结合传统的氧化物固相烧结法合成钛酸锌(ZnTiO3)粉体,掺杂V2O5作为烧结助剂降低陶瓷的烧结温度,研究了原料活性对钛酸锌陶瓷低温烧结的影响,以及V2O5对钛酸锌陶瓷低温烧结行为和微结构的影响.结果表明:钛酸锌陶瓷低温烧结对所选取的原料极为敏感,TiO2对陶瓷烧结影响很大;V2O5有效的将钛酸锌陶瓷的烧结温度从1100℃降到875℃,900℃烧结样品的相对密度达96.1%;同时,V2O5的加入降低了六方相ZnTiO3的分解温度,并导致晶粒异常长大;异相的产生严重影响了陶瓷的介电性能,在微波频段下,900℃烧结掺杂0.75%V2O5(质量分数,下同)钛酸锌陶瓷的Q×f=8873GHz,εr=21.3.     

原料和掺杂对钛酸锌陶瓷烧结及介电性能的影响

采用化学法结合传统的氧化物固相烧结法合成钛酸锌(ZnTiO3)粉体,掺杂V2O5作为烧结助剂降低陶瓷的烧结温度,研究了原料活性对钛酸锌陶瓷低温烧结的影响,以及V2O5对钛酸锌陶瓷低温烧结行为和微结构的影响.结果表明钛酸锌陶瓷低温烧结对所选取的原料极为敏感,TiO2对陶瓷烧结影响很大;V2O5有效的将钛酸锌陶瓷的烧结温度从1100℃降到875℃,900℃烧结样品的相对密度达96.1%;同时,V2O5的加入降低了六方相ZnTiO3的分解温度,并导致晶粒异常长大;异相的产生严重影响了陶瓷的介电性能,在微波频段下,900℃烧结掺杂0.75%V2O5(质量分数,下同)钛酸锌陶瓷的Q×f=8873GHz,εr=21.3.     

低温烧结制备钇铁氧体(YIG)及其性能的研究

以Y2O3和Fe2O3粉末为原料，采用固相反应法合成钇铁氧体（YIG），研究了通过添加CaO和V2O3助烧剂来降低YIG的烧结温度。结果表明，Ca、V复合添加剂可显著降低YIG的合成温度至1100℃，比未加助烧剂的YIG的温度降低了150℃。     

B_2O_3添加对(Zn_(0.5)Mg_(0.5))Nb_2O_6陶瓷微波介电性能的影响

研究了B_2O_3助烧剂对(Zn_0.5Mg_0.5)Nb_2O_6陶瓷的烧结温度、微观结构、相结构及微波介电性能的影响.结果表明,助烧剂B_2O_3的添加有助于降低(Zn_0.5Mg_0.5)Nb_2O_6陶瓷的烧结温度,可以将(Zn_0.5Mg_0.5)Nb_2O_6陶瓷的烧结温度降低到950 ℃.其中掺杂2%B_2O_3(质量分数,下同)的(Zn_0.5Mg_0.5)Nb_2O_6陶瓷,在950 ℃烧结可获得结构致密的烧结体,并且具有较佳的介电性能:ε_r = 20.7,Q×f= 60156 GHz.     

Structural and Microwave Properties of (Mg,Zn/Co)TiO3 Dielectric Ceramics

The structural and microwave properties of (Mg,Zn/Co)TiO₃ dielectric ceramics have been investigated. The grown samples have been characterized by means of x-ray diffraction, Rietveld refinement, scanning electron microscopy, and energy dispersive x-ray spectroscopy analysis. The microwave dielectric properties of grown samples have been measured using the Hakki-Coleman resonator method and found to depend on the ionic polarizability, electronic polarizability, and Mg-site substitutions. The Mg_0.95Zn_0.05TiO₃ compound shows a maximum Q × f value of 210,000 GHz (at 10 GHz), ?_r of 16.31, and τ_f value of ?62.43.     

Sol-Gel法引入添加剂制备低温烧结 ZnTiO3微波介质陶瓷

研究了溶胶-凝胶法引入ZnO-B2O3-SiO2的ZnTiO3低温烧结陶瓷材料合成、结构、烧结及介电性能.结果发现ZnO-B2O3-SiO2溶胶均匀包覆在ZnTiO3颗粒表面,形成球形包覆颗粒.用溶胶-凝胶法引入ZnO-B2O3-SiO2制备的样品容易致密烧结,晶粒大小均匀,气孔率比固相法引入ZnO-B2O3-SiO2玻璃制备的样品小.以溶胶-凝胶方式引入ZnO-B2O3-SiO2制备的ZnTiO3陶瓷εr偏差±0.3,Q×f偏差±1000 GHz,离散性小于以固相法引入ZnO-B2O3-SiO2玻璃制备的ZnTiO3陶瓷的性能(εr偏差±0.8,Q×f偏差±2 100GHz),可用于制造对εr偏差更小的小型多层微波频率器件.     

低温烧结Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质陶瓷的结构与性能

对低温烧结Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质陶瓷进行了研究,讨论了V离子取代Nb离子进入铌酸锌晶格后对材料结构与微波性能的影响以及V5+取代后材料结构与性能之间的关系.实验结果表明少量V5+取代Nb5+后材料的烧结温度可从未取代时的1150℃显著降至取代后的950℃;V离子进入铌酸锌晶格,材料晶体结构仍为铌铁矿结构;低温烧结后ZnNb0.9(V0.1)2O6微波介质材料具有圆柱状微结构和部分玻璃相物质;Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质材料950℃烧结后具有最佳微波介电性能(介电常数为25,Q×f值为29 500GHz,谐振频率温度系数为-44×10-6/℃).     

锰掺杂对（Na0.5Bi0.5）TiO3-BaTiO3-（K0.5Bi0.5）TiO3陶瓷介电和压电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了锰掺杂0.8(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.1BaTiO3-0.1(K0.5Bi0.5)TiO3(BNT-B-BKT)无铅压电陶瓷材料,研究了材料的介电、压电和铁电性能.发现锰掺杂大幅降低了0.8(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.1BaTiO3-0.1(K0.5Bi0.5)TiO3陶瓷的电导率和矫顽场,最佳掺杂量为0.1%(质量分数),该配方的最佳烧结温度为1150℃.这一温度下烧结所得样品在130℃时的电导率仅为1.36×10-1Ω-1cm-1,约为掺杂前的1/40,矫顽场Ec仅为2.78 kV/mm,剩余极化强度Pr为38μC/cm2,压电系数d33达到143 pC/N.     

Sb2O3掺杂（Na0．84K0．16）0．5Bi0．5TiO3无铅压电陶瓷的压电与介电性能研究

采用传统陶瓷的制备方法，制备出Sb2O3掺杂的（Na0．84K0．16）0．5Bi0．5TiO3的无铅压电陶瓷。XRD分析表明，Sb2O3的掺杂量在0．1％～0．6％（质量分数）范围内都能够形成纯钙钛矿（ABO3）型固溶体。陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷在升温过程中存在两个介电常数温度峰，结合不同温度下的电滞回线观测，认为两个介电峰分别是材料的铁电-反铁电和反铁电-顺电相变，宽化的介电峰同时也表明所研究陶瓷具有驰豫铁电体特征。测试了不同组成陶瓷的压电性能，在Sb2O3掺杂量为0．1％时陶瓷的压电常数d33=124pC／N，为所研究组成中的最大值，平面机电耦合系数kp=24．87％，略有下降，材料的介电常数ε33^T／ε0和介质损耗tanδ则随掺杂量的增加而增加。     

(Bi0.5Na0.5)TiO3-Ba(Ti,Zr)O3固溶体无铅压电陶瓷

改善烧结制度制备(Bi0.5Na0.5)TiO3-Ba(Ti,Zr)O3(简称BNT-BZT)系无铅压电陶瓷,能得到较高的致密度.该压电陶瓷具有良好的电学性能.电学性能的最佳成分点位于准同型相界附近四方相的区域,组成为(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBa(TiyZr)O3x=0.09～0.12的范围内,此时具有最大的压电常数(d33=147pC/N)和室温介电常数(ε33T/ε0=881.4).BNT-BZT陶瓷体系的机电耦合系数Kp受BZT含量的影响较小,而BZT含量对机械品质因数Qm的影响较大.     

Magnetic,Dielectric and Complex Impedance Properties of xBa_(0.95)Sr_(0.05)TiO_3–(1-x)BiFe_(0.9)Gd_(0.1)O_3Multiferroic Ceramics

xBa_(0.95)Sr_(0.05)TiO_3–(1-x)BiFe_(0.9)Gd_(0.1)O_3[x BST–(1-x)BFGO](x = 0.00, 0.10, 0.20 and 0.25) multiferroic ceramics were prepared by the standard solid-state reaction technique. Structural characterization was performed by X-ray diffraction. All the samples showed rhombohedral distorted perovskite structure. Surface morphology of the ceramics was studied by the field emission scanning electron microscope(FESEM). From the FESEM observation, the grain size was observed to be decreased with increasing BST content. Enhanced magnetic properties were observed in BFGO with the increase in BST content because of large lattice distortion. The complex initial permeability increased with the increasing of BST content. The study of dielectric properties showed that the dielectric constant increased, whereas dielectric loss decreased with increasing of BST content due to the reduction of oxygen vacancies. An analysis of the electric impedance and modulus with frequency was performed at different temperatures. Non-Debye-type relaxation processes occur in the compound which was confirmed from the nature of the Cole–Cole plot. The DC conductivity was found to increase with the rise in temperature which indicates the semiconducting behavior of the compound with characteristics of the negative temperature coefficient of resistance. The activation energy, responsible for the relaxation determined from the modulus spectra(0.246 eV), was found to be almost same as the value obtained from the impedance study(0.240 eV), indicating that charge carriers overcome the same energy barrier during relaxation. The frequency response of imaginary parts of electric impedance and modulus suggested that the relaxation in xB ST–(1-x)BFGO ceramics follows the same mechanism at various temperatures.