铋层状结构无铅压电材料的改性

本文介绍了铋层状结构无铅压电材料的研究现状及存在的问题。铋层状结构无铅压电材料居里温度较高,可以用于高温压电方面的应用,但其压电性能较差。本文重点介绍了提高铋层状结构无铅压电材料压电性能的措施——晶粒定向生长和掺杂。     

铋层状结构压电陶瓷的制备与性能优化

采用固相烧结工艺制备了(SrBi2Nb2O9)χ(Na0.5Bi25Nb2O/9)1-χ(SBN-NBN,χ=0.1,0.3,0.6,0.9)新型铋层状结构无铅压电陶瓷.用X射线衍射仪、扫描电镜、介电和铁电测试系统分析SBN-NBN的结构、微观形貌与性能.结果表明:随着SBN含量的增加,样品均形成了稳定的层状铋结构,Curie温度(θc)减小,铁电-顺电相变弥散减弱,当χ≤0.6时,剩余极化强度(2Pr)和矫顽场(Ec)均增大,当χ0.6时,2Pr和Ec均减小.当χ=0.6时,θc650℃,2Pr=18.93μC/cm2,Ec=86.79kV/cm,均大于两单体系的.进一步研究了SBN和NBN两个预合成粉料的共混工艺对其性能的影响.结果表明:共混工序的差异对烧结体的物相结构没有产生明显影响,但对铁电性能产生了不容忽视的影响,两预合成粉造粒前混合比造粒后混合制得样品的θc高,弥散特性弱且易于极化.     

铋层状结构无铅压电材料的研究现状与发展趋势

铋层状结构无铅压电材料因其具有居里温度高、品质因数高、击穿强度及各向异性大等特性而受到人们的重视.本文介绍了铋层无铅压电材料的结构特点,综述了该体系压电陶瓷的微量元素与制备工艺对材料压电、铁电性能的影响规律,着重讨论了不同位离子取代对陶瓷性能和结构的影响,概括了制备高取向陶瓷的先进制备技术,并展望了铋层无铅压电材料未来的发展趋势.     

（1-x）Bi4Ti3O12–xK0.5Na0.5NbO3铋层状陶瓷的结构与性能

采用固相法制备（1–x）Bi4Ti3O12–xK0.5Na0.5NbO3（BIT–KNN,x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.30）铋层状压电陶瓷。用X射线衍射分析及扫描电镜等测试方法研究KNN掺量与BIT–KNN陶瓷晶体结构和电性能的关系。结果表明：所有陶瓷样品均为单一的正交相结构;随着KNN掺量的增...     

(1-x)Na0.5Bi4.5Ti4O15-xBaTiO3高温铋层状陶瓷的结构与性能研究

采用固相法制备(1-x) N0.5Bi4.5Ti4O15-xBaTiO3 (NBT-BT,x=0,0.05,0.10,0.20,0.30,0.40)高温铋层状压电陶瓷材料.用X射线衍射(XRD)、SEM扫描电镜(SEM),介电和阻抗温谱等测试方法研究了BaTiO3掺杂量对Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷晶体结构和电...     

Ta5+掺杂SrBi8Ti7O27共生铋层状压电陶瓷的结构与电学性能研究

采用固相法制备了高价Ta5+离子掺杂的SrBi8Ti7-xTaxO27 (SBT-BIT-xTa5+,0≤x≤0.10)共生铋层状压电陶瓷材料,系统研究了Ta5+掺杂对陶瓷样品的结构与电学性能的影响.结果 表明所有样品均为单一的m=3.5的共生铋层状结构陶瓷.适量的Ta5+的掺杂使得陶瓷样品的晶粒尺寸细化、介电损耗降低...     

不同晶粒取向钛酸铋陶瓷的铁电和压电性能

用固相烧结工艺制备了不同取向率(I)的Bi4Ti3O12(BTO)多晶陶瓷样品.在相同的烧结温度(1140℃),BTO样品的I随烧结时间(2～20h)的增加出现了先升高后降低的变化趋势,最大值达89.9%.样品的铁电和压电性能均与样品的I有关,在α/(b)择优取向的BTO样品的铁电和压电性能都随样品I的升高而改善,其2倍剩余极化强度(Pr)和压电系数(d33)分别达到53.4μC/cm2和22.2pC/N;c取向样品的2Pr和d33则随着取向率的升高而降低.     

BNT-BT-ST系无铅压电陶瓷的介电与铁电特性

采用传统固相反应法制备无铅压电陶瓷材料（0.944-x）Na0.5Bi0.5TiO3–0.056BaTiO3–100xSrTiO3（BNT–BT–100xST）。研究材料的相结构、介电、铁电及压电性能。结果表明：在研究的组成范围内,陶瓷材料均能形成纯钙钛矿固溶体;当ST摩尔掺量为0.03≤x≤0.04时,该体系陶瓷具有...     

Co、Mn共掺杂铋层状Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)无铅压电陶瓷的显微结构及电性能

采用固相法制备Na0.5Bi4.5Ti4O15+x%Co2O3+y%MnCO3(NBT-CM-x)(y=0.1x)铋层状无铅压电陶瓷,研究了Co、Mn共掺杂对Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷显微结构和电性能的影响。结果表明:所有样品均为铋层状结构;Co、Mn共掺杂能促进陶瓷晶粒生长;随Co、Mn共掺杂量的增加,Curie温度TC逐渐升高(均在635℃以上);Cole-Cole图出现2个圆弧,表明存在晶粒和晶界效应;适量Co、Mn共掺杂提高了Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷的压电常数d33、剩余极化强度Pr、机械品质因数Qm和相对介电常数εr,降低了直流电导率σDC和介电损耗tanδ。当x=3.0时,NBT-CM-x陶瓷的综合性能最佳:d33=24pC/N,Pr=11.70μC/cm2,Qm=3 117,εr=198,tanδ=0.19%,kp=9.9%,kt=14.7%,表明该陶瓷材料具有良好的高温应用前景。     

无铅压电陶瓷材料研究现状

随着人们环保意识的增强，无铅压电陶瓷材料的研究和应用已日益引起人们的关注。文中综合介绍了铋层状材料和钛酸铋钠基无铅材料的压电特性，总结了各种添加剂对其压电性能的影响机理和规律，介绍了当前以各种工艺对其微观结构和压电性能改进的研究成果，并对2种材料的应用前景进行了展望。     

LaNiO3缓冲层厚度对Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15薄膜结构和电性能的影响

利用溶胶–凝胶法在Si（100）衬底上制备了具有（110）取向的LaNiO3薄膜,然后在LaNiO3/Si（100）上制备了Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15（Ca0.4Sr0.6BTi）薄膜。研究了LaNiO3缓冲层厚度对Ca0.4Sr0.6BTi薄膜结构和电性能的影响。结果表明,当引入LaNiO3厚度为250 ...     

Na0.5Bi0.5TiO3基无铅陶瓷的铁电相变和弛豫特性研究进展

综合介绍了Na0.5Bi0.5TiO3（sodium bismuth titanate,NBT）基无铅铁电材料在铁电相变和弛豫特性方面近年来国内外的研究进展。介绍了温度变化对NBT铁电性能的影响以及产生弛豫相变的机理。此外,结合本课题的研究成果,介绍了不同含量BaTiO3和K0.5Bi0.5TiO3及其它化合物取代后对NBT基铁电相变和弛豫特性的影响。指出了在提高压电性能的同时,大幅降低材料铁电一反铁电相变,即材料的退极化温度,可能会影响到压电陶瓷材料的使用温度范围。     

基于Pb(Sb1/2Nb1/2)O3-Pb（ZrTi）O3的高灵敏度压电陶瓷研究

改善锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷灵敏度并增强其在静水压下的稳定性具有重要的实际意义。本文采用传统固相反应法,制备了xPb(Sb_1/2Nb_1/2)O₃-（1-x）Pb(Zr_0.52Ti_0.48)（PSN-PZT,x=0.018,0.020,0.022, 0.025,0.030）压电陶瓷,研究了PSN对PZT压电陶瓷物相、显微形貌、居里温度、介电性能、铁电性能及压电性能的影响,对比测试了PSN-PZT及传统高灵敏度压电陶瓷在5～30 MPa的灵敏度。结果表明,PSN的引入能明显改善PZT压电陶瓷灵敏度,提升其静水压优值（HFOM）。当x=0.020时,PSN-PZT陶瓷拥有最佳的电学性能,此时平面机电耦合系数k_p=0.641、纵向压电应变常数d₃₃=325 pC/N、横向压电电压常数g₃₁=16.642 mV·m·N^-1、等静压压电电压常数g_h（5 MPa）=9.91 mV·m^-1·Pa^-1、HFOM （5 MPa）=679×10^-15 Pa^-1。     

无铅压电陶瓷材料的研究现状

本文综述了近年来国内外无铅压电陶瓷材料方面的研究进展,重点介绍了钛酸钡基、铋层状结构、钛酸铋钠基、碱金属铌酸盐系以及钨青铜结构无铅压电陶瓷体系的研究现状,并对无铅压电陶瓷的发展作了展望。