陶瓷聚合物压电复合材料的最新进展

以连通性为基础分类综述了陶瓷聚合物压电复合材料的发展历史、有关理论模型、研究现状及最新进展,并对其未来发展方向进行了分析。     

提高PZT压电性能方法的研究现状

PZT(锆钛酸铅)是应用最广泛的压电陶瓷。介绍了提高PZT压电陶瓷压电性能的方法,重点总结了采用改变锆钛比、进行掺杂改性和调节烧结温度等方法来改变压电性能的研究现状,进而为改进工艺提高压电性能提供理论支持,并展望了将PZT压电材料应用于智能涂层在线监测的前景,分析了亟待解决的问题。     

压电陶瓷变压器研究和发展现状

概述了压电陶瓷变压器的原理和分类，介绍了各种振动模式的压电陶瓷变压器，并重点叙述了两种电极设计精巧的压电陶瓷变压器，对体型和膜型压电陶瓷变压器的研究进展现状进行了分析。     

PBSZT压电陶瓷机械损耗和介电损耗的关联性

为探索PZT压电陶瓷材料的损耗机理,对Pb0.9Ba0.05Sr0.05(Sn1/3Nb2/3)0.06(Zn1/3Nb2/3)0.06Ti0.44Zr0.4403分别进行Co2O3、Sb2O3掺杂,Mn(NO3)2、Sb2O3掺杂的实验,以及陶瓷的不同成型工艺的比较实验.该PBSZT体系在相同烧结条件下,一定量的Sb2O,Mn(NO3)2掺杂下,体系机械损耗与介电损耗之比为0.09左右;而一定量的Co2O3、Sb2O3掺杂时,则其值在0.55左右.表明一定的材料组成下,机械损耗和介电损耗有较好的相关性,但同时不同成型方法也对同一组成的两种损耗的比值影响较大.     

准同型相界附近PZT压电陶瓷电致疲劳性能研究

研究了准同型相界(morphotropic phase boundary 简称MPB)附近不同组分的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷在交流电场下的电致疲劳特性.发现电场频率对材料的电致疲劳性能有较大影响.高频电场下不同组分PZT材料的疲劳现象均不明显;低频电场下,不同组分的PZT材料疲劳特性差异较大.分析认为氧空位及其缔合缺陷偶极子在不同频率交变电场下的响应差异是其主要原因.拉曼光谱分析表明,低频疲劳后准同型相界区材料中部分菱方相转变为四方相,使其抗疲劳性能下降.     

烧结温度对PMS-PZT系陶瓷显微结构和压电性能的研究

研究了不同烧结温度对Pb(Mn1／3Sb2／3)O3-PbZrO3-PbTiO3(PMS—PZT)系压电陶瓷显微结构和压电性能的影响．实验结果表明：在1240℃、2h条件下烧结，能获得最优的综合性能：Cr=1530、d33=374、Kp=0．6、tanδ=0．41％、Qm=1250，可以满足压电变压器和超声马达等大功率场合下的使用要求．与此同时，当烧结温度为1100-1150℃时，材料仍然具有良好的压电性能：Cr=1370、d33=348、Kp=0．57、tanδ=0．62％、Qm=1620(1150℃)，因此可以作为中低温烧结的多层器件用厚膜材料．高温显微镜、SEM、TEM和EDS等研究表明，PMS—PZT系陶瓷具有很宽的烧结温度区域，特别是中低温烧结时仍能成瓷并具有高的压电性能，主要是因为PbO和Sb2O5在较低烧结温度下(1100℃)能够形成过渡液相促进陶瓷烧结，随着烧结温度的升高，它们能够重新进入晶格形成单一钙钛矿结构．     

BNT基无铅压电陶瓷的研究与进展--无铅压电陶瓷20年发明专利分析之二

Bi0．5Na0．5TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷是目前研究最广泛、最具吸引力的无铅压电陶瓷体系。本文分析了BNT基无铅压电陶瓷近20年的发明专利，着重讨论了相关体系的压电铁电性能，并展望了BNT基压电陶瓷今后的发展趋势。     

高活性锆钛酸铅压电陶瓷粉体的合成及其烧结性能研究

以Pb3O4、ZrO2和TiO2为原料,采用冲击波加载技术合成锆钛酸铅Pb(Zr0.95Ti0.05)O3粉体,并对粉体活性和烧结特性进行XRD和SEM表征,研究结果表明,利用冲击波的高温高压作用可以合成单一钙钛矿相锆钛酸铅粉体,合成粉体产生了细化并存在一定程度的晶格畸变,有利于增强粉体活性,促进了低温活化烧结,也显著地改善了陶瓷的烧结性能,在常压下1200℃烧结150min得到了密度达到7.83g/cm3的锆钛酸铅95/5陶瓷体,比传统固相法制备的粉体烧结温度降低了100℃左右,且得到的陶瓷体晶粒形状、大小均匀。     

Pb（Ni1／3Nb2／3）O3—PbZrO3—PbTiO3三元系固溶体的压电性能

对Pb(Ni1/3Nb2/3O3-PbZrO3-PbTiO3,即xPb(Ni1/3Nb2/3)O3-(1-x)Pb(ZrδTi1-δ)O3(0.2≤x≤0.6,0.2≤δ≤0.5)三元系固溶体的压电性能进行了研究,结果表明材料压电活性较高的配方位于准同型相界(MPB)附近,压电常数d31值可达260×10-12C/N.讨论了结构相变对压电性能的影响.     

水热法合成单分散锆钛酸铅压电陶瓷粉体

以硝酸铅、氧氯化锆、钛酸四丁酯、氢氧化钾和氨水为原料,以乙醇和水的混合液为溶剂,采用水热法合成Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)压电陶瓷粉体。通过X射线衍射和扫描电镜对合成粉体进行表征,并研究Pb元素物质的量与Zr及Ti两种元素物质的量之和的比n(Pb)/n(Zr+Ti)和矿化剂KOH浓度对粉体物相和形貌的影响。结果表明:n(Pb)/n(Zr+Ti)=1.4时,可以合成单一晶相的PZT,颗粒的立方体形貌规则清晰且无团聚,结晶良好;在200℃、反应溶剂乙醇和水的体积比为2∶1、n(Pb)/n(Zr+Ti)=1.4的条件下,当KOH浓度由1 mol/L增加到4 mol/L时,立方体形貌的PZT粉体的粒径由1.5μm减小到0.2μm。     

日本开发高性能无铅压电材料

日本物质材料研究机构传感器材料中心的任晓兵等人,开发出高性能无铅压电材料——锆钛酸钡钙（BZT—BCT）,这在世界尚属首次。新开发的BZT—BCT的压电性能超过传统压电材料PZT（锆钛酸铅）。     

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。     

过量氧化铅和氧化铅气氛对改性钛酸铅压电陶瓷机电性能及其微结构的影响

本文研究了过量氧化铅和氧化铅气氛对改性钛酸铅压电陶瓷机电性能、显微结构、晶体结构以及烧结性能的影响。结果表明,材料的显微结构变化对机电性能产生重要作用。在烧结过程中,随着PbO分压的增加,改性离子Gb~(?)在钛酸铅晶格中的取代位置很可能发生变化,部分Gd~(3+)离子将由A位取代变为B位取代,这将导致晶格四方性的增大和烧结性能恶化。     

改性PZT陶瓷的大场诱应变效应

研究了改性锆钛酸铅（ＰＺＴ）陶瓷材料的场诱应变性能与组成的变化关系。结果表明，材料组成选取既位于９０°畴成份占较大比例的菱方相，且处于机电耦合特性较强的相界处，同时采用适量的等价离子Ａ位取代以及适量的Ａ位和Ｂ位施主掺杂，有利于实现大场诱应变小滞后特性。     

压电陶瓷变压器CCFL背光电源研究

以压电陶瓷变压器为升压器件，以脉宽调制器（PWM）和MOSFEET管所组成的开关振荡器为驱动电．路，研制出适用于液晶显示器的压电陶瓷变压器背景光高压电源。由于压电陶瓷变压器具有体积小、重量轻、不会打火、不会燃烧、不怕短路等优点，不仅提高了液晶显示器整机的可靠性，而且能适应当前电子产品小型化、轻型化的发展需要。     

压电陶瓷变压器的发展——回顾与展望

文章简要介绍了压电变压器的工作原理 ,给出了压电变压器几个重要工作特性的数学表达式 ,并对压电变压器的发展过程进行了简要的回顾。在此基础上 ,文章着重对压电变压器在研发过程中所涉及的五个方面的问题进行了详细的探讨与说明 ,作者讨论了压电变压器等效电路模型的改进措施及压电变压各个特性的研究状况 ,分析和对比了各种用于制作压电变压器的压电材料的优缺点及其性能的改进方法 ,探讨了各种振动模式作用于压电变压器的效果 ,总结了压电变压器的制作工艺及结构对其特性的影响效果 ,给出了压电变压器的具体应用的例子 ,并指出了压电变压器今后的发展方向及有待解决的问题     

中国科学家首次研制出性能优越的无铅压电材料

2009年11月27日西安交通大学的一个科学研究小组对外宣布了一项最新研究成果：制造出。一种对环境无害的无铅压电材料一锆钛酸钡钙,其压电性能超越了全世界使用了长达半个世纪、但对人体和环境有害的核心压电材料－锆钛酸铅（PZT）陶瓷。这是50多年来无铅压电材料的性能首次超越压电材料的经典体系。这项成果的论文已经通过国际物理学界权威杂志一美国《物理学评论快报》的专家评议,     

压电陶瓷低K_p的测量方法

本文所提出的方法是基于用低频导纳分析仪测出试样导纳随频率变化的数据,再藉助于契比雪夫函数的最小二乘式来处理上述数据,从而建立起一个精确的导纳圆。一旦由计算机解出此圆方程,就能获得串联谐振频率 f_(?)、并联谐振频率 f_p、平面耦合系数 K_p、机械品质因数 Q_m、介电常数ε以及样品的等效电路 L_1、C_1、R_(?)和 C_0等。此外,为了改进测量灵敏度,又提出一种差分电容技术,把样品的静态电容从动态部分分离出来,并用这个方法成功地测出具有极低 K_p 的掺钆钛酸铅压电陶瓷的某些电特性。     

硅掺杂PMS-PZT材料的晶界行为对畴结构和压电性能的影响

运用XRD、TEM、EDS等实验手段,研究了Si离子掺杂对PMS-PZT材料的相结构、微观结构以及电畴形貌的影响.XRD测试结果表明,所有材料都显示钙钛矿结构,四方度(c/a)随着掺杂量的增加而增大.TEM研究结果表明,随着Si离子掺杂量的增加,电畴的形貌由鱼刺型过渡到微米级的带状畴,最后转变为波浪状的电畴.EDS表明在材料的晶界处含有纳米级的SiO₂和PbSiO₃,并且发现单斜晶系的孪晶ZrO2在晶界附近析出.本文对孪晶ZrO₂的析出及其析出量随着硅离子含量增加而增加的原因作了解释,最后对材料压电性能的降低进行了探讨.