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。     

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 ...     

掺杂三氧化二锑的钛酸铋钠钾陶瓷的显微结构和电学性能

采用固相合成工艺制备了（1–x）[0.82Bi0.5Na0.5TiO3–0.18Bi0.5K0.5TiO3]–xSb2O3（BNKT–xSb）压电陶瓷,研究了Sb2O3掺杂对BNKT陶瓷的显微结构和电学性能的影响规律。研究表明：Sb2O3掺杂量x小于0.020时,不改变基体的钙钛矿结构,且Sb具有可变化合价,能形成＂施主＂和＂受主＂2种掺杂而起到＂软化＂或＂硬化＂的作用。当Sb2O3掺杂量x≤0.005时,其压电系数d33随Sb2O3掺杂量的增加而增大,此时Sb2O3表现出了＂软化＂的特征;当Sb2O3掺杂量x〉0.005时,d33降低,从而又表现出了＂硬化＂的特性;当Sb2O3掺杂≥0.010时,诱使陶瓷室温下反铁电微畴的形成,导致铁电性和压电性的骤减。     

无铅铋玻璃的制备及性能研究

采用熔融急冷法制备了含有Bi2O2的低熔点硼硅酸盐玻璃,确定了成玻性能、转变温度(T)和热膨胀系数,通过XRD、DTA及热膨胀仪确定了该系统易熔封接玻璃的玻璃化范围,以及玻璃的转变温度和玻璃的热膨胀系数与玻璃组成的关系.     

功能陶瓷材料及其应用研究进展

介绍铁电、压电等功能陶瓷及其片式元件应用研究的若干新进展.基于过渡液相烧结机制的高性能压电陶瓷材料具有低烧结温度、高压电常数和低介质损耗等诸多优点.低烧多层压电变压器(MPT)以其低驱动电压、小体积、高升压比、薄型片式化等优点在液晶显示背光电源等方面获得应用.多层压电变压器及其背光电源具有高功率密度、高转换效率、薄型化和低成本等特点.基于缺陷化学原理和无晶粒长大的致密化烧结动力学,制备了亚微米/纳米晶钛酸钡基陶瓷及其薄层化贱金属内电极MLCC.研制了低烧铁氧体材料及其片式电感器.介绍了压电陶瓷超声微马达的结构与特性.     

A/B位离子掺杂BiFeO3纳米薄膜的微结构与铁电性能

采用化学溶液法结合层层旋涂退火工艺,在掺氟氧化锡导电玻璃基片上制备了BiFe_0.95Mn_0.05O₃和Bi_0.9Nd_0.1FeO₃纳米晶铁电薄膜,并分析比较了其微结构和铁电性能。结果表明:2组分样品均为单相多晶钙钛矿结构,晶粒细小均匀,表面平整,结构致密。两薄膜均获得了饱和电滞回线,且BiFe_0.95Mn_0.05O₃薄膜具有向上的择优取向极化和更优异的铁电性能,其剩余极化强度(Pr)达60mC·cm^–2,在1~50 k Hz频率范围与25~200℃温度区间内铁电极化响应稳定,保持时间长达1′10³ s工作与反复极化翻转高达1′10⁹次表现出优异的电荷保持力和抗疲劳稳定性。     

钙钛矿材料的结构、性能及催化研究进展

概述钙钛矿材料的结构特点及其非计量特性、吸附性能、酸碱性能、热稳定性能、氧化-还原性能等优异特性.基于钙钛矿材料特殊的结构特点和良好的材料性能,介绍了其在光催化、氧化催化、水气变换、高级醇合成及甲醇制备等方面的应用情况.     

织构型钙钛矿铁电材料的研究进展

简要介绍了压电铁电材料的种类及发展历程,重点比较了压电陶瓷和压电单晶在性能和制备中的差异,提出了制备织构型压电陶瓷的必要性.以钙钛矿型PMN-PT压电陶瓷为例,提出了产生织构结构的简便有效的方法-模板晶粒生长法(TGG法);同时具体分析了制备PMN-PT粉体、模板粒子的常用方法以及使模板产生定排列的方法.论述了目前已经取得的一些成果,提出了该体系织构材料今后的发展方向和应用前景.     

三芳胺类空穴传输材料结构与性能的关系

合成了一种苯二胺型三芳胺和5种联苯二胺型三芳胺化合物,通过对它们的紫外吸收光谱和光电性能数据的分析,系统地研究了三芳胺类化合物结构对其紫外吸收光谱和光电性能的影响。研究结果表明,三芳胺化合物的结构类型、取代基的性质、个数和位置对其光电性能均有不同程度的影响。当化合物中含有吸电基时空穴传输效率较高。