摻杂Bi4Ti3O12铁电陶瓷的制备及其铁电性研究

为了提高Bi4Ti3O12材料的剩余极化强度,改善材料的铁电性,作者以Bi4Ti3O12为基础,采用固相法制备了Bi4Ti3O12铁电陶瓷,并通过摻入稀土离子Nb5 对其进行了改性,同时对试样的结构、形貌和铁电性能进行了测试.结果表明:Nb5 掺杂并不改变材料的相组成;当掺杂量为0.08 mol%时,材料的性能较好,晶粒大小均匀,平均晶粒尺寸为5 μm;适量的Nb5 掺杂能够显著提高材料的剩余极化强度,当掺杂量为0.08 mol%时,材料的剩余极化强度为14.2 μC/cm2,矫顽场为54 kV/cm.     

掺杂Bi4Ti3O12铁电陶瓷的制备及其铁电性研究

为了提高Bi4Ti3O12材料的剩余极化强度,改善材料的铁电性,作者以Bi4Ti3O12为基础,采用固相法制备了Bi4Ti3O12铁电陶瓷,并通过掺入稀土离子Nb5＋对其进行了改性,同时对试样的结构、形貌和铁电性能进行了测试．结果表明：Nb5＋掺杂并不改变材料的相组成;当掺杂量为0．08mol％时,材料的性能较好,晶粒大小均匀,平均晶粒尺寸为5μm;适量的Nb^5＋掺杂能够显著提高材料的剩余极化强度,当掺杂量为0．08mol％时,材料的剩余极化强度为14．2μC／cm^2,矫顽场为54kV／cm．     

Li-Ti共掺对Bi2(Zn1/3 Nb2/3)2O7陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备(Bi1.975Li0.025)(Zn1/3Nh2/3-x/2Tix/2)2O7,陶瓷,研究了当Li 的替代量一定时,不同量的Ti4 替代Nb5 对BLXNT系介质材料介电性能的影响.研究结果表明:在取代的范围内仍然保持单斜焦绿石相;1MHz介电常数的温度系数由225.35×10-6/℃逐渐增加到416.48×10-6/℃;在-30℃≤T≤130℃,观察到BLZNT样品出现介电损耗弛豫现象,随着掺杂含量的增加,介电损耗弛豫峰向高温移动.     

La掺杂BaTi_2O_5薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了不同摩尔分数La掺杂BaTi2O5薄膜。研究了不同La掺量的BaTi2O5(Ba1-xLaxTi2O5)薄膜的物相组成、介电性能和铁电性能。XRD分析结果表明,采用溶胶-凝胶法经过850℃退火制备的Ba1-xLaxTi2O5(0≤x≤0.01)薄膜样品结晶较好,无杂相出现。La掺杂提高了薄膜的介电性能和铁电性能,当掺杂量0.004≤x≤0.008,测试频率为1MHz时,薄膜的介电常数约为630;当x=0.004时,掺La的BaTi2O5薄膜的剩余极化值最大,2Pr=2.1μC/cm2。     

低压双功能TiO2压敏陶瓷的研究

采用一次烧成工艺制备了具有电容性和压敏性双功能TiO2陶瓷.考察了Nb2O5施主掺杂对TiO2压敏陶瓷的显微结构、介电性能和压敏性能的影响.结果表明随Nb2O5掺杂量的增加,样品的晶粒粒径变大、晶界层变薄;压敏电压V1mA减小、非线性系数α和介电常数ε增大.当Nb2O5掺杂量为2 mol%时,TiO2压敏陶瓷有较好的压敏特性ε=22 000、V1mA=2.8 V和α=3.8.     

掺杂CuO对（Zr0．8 Sn0．2）TiO4陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备陶瓷样品,研究掺杂CuO对( Zr0．8 Sn0．2) TiO4的微观结构和介电性能的影响。结果表明：掺杂降低了( Zr0．8 Sn0．2) TiO4陶瓷的烧结温度,样品能够在1300℃下烧结成瓷,陶瓷密度和介电常数随着CuO的增加而增加,介电损耗随着掺杂量的增加而减少。 XRD结果显示：样品的主晶相均为( Zr0．8 Sn0．2) TiO4相。ZnO和CuO的质量分数均为1%、烧结温度1350℃时,介电常数为40．5,损耗为0．0004(1MHz),介电性能最佳。     

掺杂CuO对(Zr_(0.8)Sn_(0.2))TiO_4陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备陶瓷样品,研究掺杂CuO对(Zr0.8Sn0.2)TiO4的微观结构和介电性能的影响。结果表明:掺杂降低了(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷的烧结温度,样品能够在1300℃下烧结成瓷,陶瓷密度和介电常数随着CuO的增加而增加,介电损耗随着掺杂量的增加而减少。XRD结果显示:样品的主晶相均为(Zr0.8Sn0.2)TiO4相,ZnO和CuO的质量分数均为1%,烧结温度1350℃时,介电常数为40.5,损耗为0.0004(1MHz),介电性能最佳。     

采用Sol-Gel法制备Al~(3+)改性钛酸钡陶瓷

采用溶胶凝胶法制备Ba Ti1-xAlxO3(x=0.02,0.04,0.06,0.08)陶瓷样品,借助XRD、SEM和Agilent4284A分别对样品的晶相、显微结构和介电性能进行研究。结果表明:Al3+加入后,主晶相没有变,仍为BaTi O3,但第2相Ba Al2O4出现;随着Al3+的掺杂含量增加,样品的平均晶粒尺寸减小,密度从5.46 g/cm3增加到了5.81 g/cm3,且当x≥0.06时,样品的密度趋于稳定;当测试频率为1 MHz时,随着Al3+掺杂含量的增加,介电常数从4 766减小到1 834,介电常数温度系数从0.001 32/℃增加到0.001 8/℃,介电峰出现展宽现象。同时,采用GULP模拟软件对体系的缺陷能进行计算,缺陷偶极子[2AlTi'+V··O]的稳定性为-1.915 e V。     

Cr_2O_3及Nb_2O_5掺杂CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构与介电性能

采用固相法制备了Cr2O3、Nb2O5掺杂的钛酸钙铜基高介电陶瓷,研究了Cr2O3、Nb2O5掺杂对CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷晶体结构、显微结构及介电性能的影响.结果表明:当掺杂量x在所研究区域质量分数0~0.8%之间时,样品均形成纯钙钛矿固溶体;两种掺杂对钛酸钙铜陶瓷的晶体生长均有抑制作用,Cr2O3掺杂的样品在1100℃致密成瓷,Nb2O5掺杂的样品在1080℃致密成瓷;当Cr2O3掺杂量为质量分数0.4%、Nb2O5掺杂量为质量分数0.4%时,与纯CCTO相比,两种掺杂对陶瓷的介电性能均有明显的改善作用,室温、1kHz下陶瓷的介电损耗分别为0.04、0.17,Cr2O3掺杂钛酸钙铜陶瓷性能要优于Nb2O5掺杂的钛酸钙铜陶瓷.     

低压双功能TiO2压敏陶瓷的研究

采用一次烧成工艺制备了具有电容性和压敏性双功能TiO2陶瓷．考察了Nb2O5施主掺杂对TiO2压敏陶瓷的显微结构、介电性能和压敏性能的影响．结果表明：随Nb2O5掺杂量的增加，样品的晶粒粒径变大、晶界层变薄；压教电压V1mA减小、非线性系数。和介电常数ε增大．当Nb2O5掺杂量为2mol％时，TiO2压敏陶瓷有较好的压敏特性：ε＝22000、V1mA=2.8V和α=3.8。     

Ba1-xBix(Ti0.9Zr0.1)O3陶瓷的介电弛豫特征

采用固相反应法制备了Ba1-xBix(Ti0.9Zr0.1)O3(x=0.01,0.02,0.03,0.04)陶瓷,X射线衍射分析表明所有样品均是四方晶体结构,3%mol的Bi3+能够完全溶入钙钛矿晶格中.不同频率下Ba1-xBix(Ti0.9Zr0.1)O3陶瓷的介电温谱显示所有样品均表现出弥散相变的特征,在x≥0....     

锂盐助烧0.68Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3陶瓷的介电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备了锂盐（Li2CO3,LiNO3,LiF）助烧0.68 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32 PbTiO3 [PMN-PT] 弛豫铁电陶瓷。采用XRD分析陶瓷相组成,并对其介电性能进行了测试,结果表明：所有陶瓷样品均为纯钙钛矿相,无任何其它杂相出现;添加Li2CO3和LiNO3使PMN-PT陶瓷的介电损耗降低,而介电常数峰宽、介电弛豫特性以及居里点等变化不明显;但添加LiF使PMN-PT陶瓷的介电损耗增大,介电常数峰变宽,介电弛豫更明显,以及居里点下降。极化后锂盐助烧PMN-PT陶瓷的介电常数和损耗峰均表现为双峰,第一个峰为三方铁电相-四方铁电相的相变峰,约80 ℃左右;第二个峰为四方铁电相-顺电相的相变峰,对添加LiF的试样约为130 ℃,其余试样约为150 ℃。这主要是由于添加Li2CO3和LiNO3试样只发生Li＋在PMNT的B位置换产生氧空位,而添加LiF试样可以通过F－取代反应产生铅空位来补偿Li＋取代产生的氧空位。     

铌铁酸锶-钛酸铅铁电固溶体的合成与性能研究

通过铌铁矿预合成法制备了(1-x)Sr(Fe1/2Nb1/2)O3-xPbTiO3(SFN-PT)铁电陶瓷。XRD测量表明,合成的SFN-PT陶瓷为纯钙钛矿结构。随着PbTiO3(PT)摩尔分数的增加,SFN-PT陶瓷的晶体结构从三方相向四方相转变,其介电响应也从弥散的宽峰变得比较尖锐,并伴随着介电常数峰值温度(Tm)的升高。少量的MnO2或Li2CO3掺杂能有效地降低SFN-PT陶瓷的介电损耗。SFN-PT陶瓷呈现典型的P-E电滞回线,但是剩余极化强度较小,少量的MnO2或Li2CO3掺杂能明显地降低矫顽场、增大剩余极化强度。SFN-PT陶瓷的压电应变常量d33较小,随着组分的不同,d值在10～22pC/N之间变化。     

Ba_（1-x）Bi_x（Ti_（0.9）Zr_（0.1））O_3陶瓷的介电弛豫特征

采用固相反应法制备了Ba1-xBix（Ti0.9Zr0.1）O3（x=0.01,0.02,0.03,0.04）陶瓷,X射线衍射分析表明所有样品均是四方晶体结构,3%mol的Bi3＋能够完全溶入钙钛矿晶格中。不同频率下Ba1-xBix（Ti0.9Zr0.1）O3陶瓷的介电温谱显示所有样品均表现出弥散相变的特征,在x≥0.02的三组样品又表现出弛豫铁电体的特征。通过纳米极性微区和畴壁探讨了弛豫现象产生的机理。     

Microstructure and strength modification of relaxor ferroelectric ceramics through microwave sintering for multilayer capacitors

Relaxor ferroelectric ceramics with the composition of xPb( Mg_(1/3) Nb_(2/3)O_3-yPb (Zn_(1/3)Nb_(2/3)O_3-zPbTiO_3 was fast sintered in a 2.45 GHz microwave system. Microwave-sintered samples illustrate more rapid densification and much smaller grain size microstructure than eonventional sintered samples. Also the microwave processing significantly increases the dielectric strength and flexural strength of the relaxor so that its strength becomes comparable with modified BaTiO_3, and could obtain comparable dielectric properties in comparison with conventional sintering process. Microwave processing has many advantages for sintering of relaxor ferroelectrie ceramics used as multilayer capacitors.     

Explosive Ferroelectric Power Supply of Flux Compression Generator

Useful electrical pulses of a few hundred kilowatts lasting for several microseconds can be obtained by the depolarization process of PZT95/5 ferroelectric ceramics. In this paper, taking account of the dielectric relaxation, and finite resistance, a new mathematical model of PZT95/5 ferroelectric ceramics subjected to normal-mode shock wave is suggested. Explosive shock wave techniques have also been used to investigate the response of PZT95/5 ferroelectric ceramics with inductive loads in experiments. The predictions from the model have a good agreement with observed results. In addition, an explosive ferroelectric generator composed of explosive shock wave generators, electric units, and additional capacitors is design to power small-size helical flux compression generators. The test results with the maximal output energy of up to 80 J are given and experimental results are also considered.     

碱土金属掺杂对BiFeO3陶瓷多铁性的影响

为了探究碱土金属离子掺杂对BiFeO3陶瓷多铁性的影响,采用固相法成功制备了BiFeO3以及Bi0.9 A0.1 FeO3(A=Ca、Sr、Ba)陶瓷,并对其铁电、铁磁等性能进行了研究.X射线衍射结果表明:晶体均为六方钙钛矿结构,空间群为R3 c,晶胞参数随掺杂离子半径的增大呈现先增大后减小的现象.电学性能测试发现:Bi0.9 A0.1 FeO3陶瓷的铁电极化值和漏电流密度均随着掺杂离子半径的增大而增大.结合X射线光电子谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)铁离子价态分析表明:Bi0.9 A0.1 FeO3陶瓷铁电性会受掺杂带来的结构畸变和氧空位浓度变化的双重作用的影响.BFO、BCFO、BSFO和BBFO陶瓷的磁化强度依次增大,磁场强度为14 T时磁化强度分别为0.150、0.356、0.497和0.995 emu/g,其铁磁性随掺杂离子半径增大而增强,这与掺杂造成的结构畸变以及铁离子变价有关.     

Sol-Gel法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究进展

综述了溶胶—凝胶法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究现状,主要介绍了制备过程中衬底材料、热处理工艺、前驱体以及掺杂等因素对铁电陶瓷薄膜择优取向的影响以及铁电陶瓷薄膜的择优取向与铁电性能的关系。     

Sol-Gel法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究进展

综述了溶胶—凝胶法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究现状,主要介绍了制备过程中衬底材料、热处理工艺、前驱体以及掺杂等因素对铁电陶瓷薄膜择优取向的影响以及铁电陶瓷薄膜的择优取向与铁电性能的关系。     

不同锆锡比对PLZST铁电陶瓷相变行为的影响

对不同锆锡比的Pb_(0.97)La_(0.02)(Zr_(0.12+x)Sn_(0.7-x)Ti_(0.18))O_3铁电陶瓷的铁电和相变行为进行了系统的研究,阐明了组成和温度对PLZST铁电陶瓷的相变效应的影响规律.研究结果表明:PLZST铁电陶瓷均呈现典型的铁电体电滞回线.随着温度的升高,PLZST12/70/18,PLZST52/30/18,PLZST62/20/18发生铁电-顺电相变,PLZST22/60/18,PLZST32/50/18,PLZST42/40/18为铁电-反铁电-顺电相变.