Y3+取代Bi3+的Bi2O3-ZnO-Nb2O5基陶瓷的结构与介电性

研究了Y3 取代的Bi2O3-ZnO-Nb2O5(BZN)基陶瓷(Bi1.5-xYxZn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(0≤x≤1.5,BYZN)的结构和介电性能.采用传统的固相反应法制备陶瓷样品,XRD分析样品的相结构,SEM分析样品的微观形貌.结果表明:BZN陶瓷的结构为立方焦绿石单相;当Y3 取代量较少(0＜x≤0.3)时,样品的相结构仍然保持立方焦绿石单相;随着Y3 取代量的进一步增加(x≥0.6),样品由立方焦绿石相向YNbO4和ZnO复相过渡.同时,样品的介电性能随结构的变化而呈现有规律的变化.     

La替代对Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷介电性能的影响

研究了A位La^3＋替代对Bi2O3-ZnO-Nb2O5（BZN）陶瓷结构和介电性能的影响。当La替代量X〈0．5时,陶瓷相结构为单一的立方焦绿石相。随着La替代量的增加,陶瓷样品的晶粒尺寸和密度逐渐减小。低温下的介电弛豫现象随着La替代量的增加也发生有规律的变化,介电常数逐渐减小,弛豫峰峰形逐渐宽化,峰值温度向低温方向移动。与La替代量为0．1、0．15、0．3和0．5相对应的弛豫峰的峰值温度分别为-95℃、-99℃、-109℃和-112℃。     

Na-Sn掺杂Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷的性能

研究了Na+替代Bi3+、Sn4+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性、显微结构和介电性能的影响.结果表明,替代后样品的烧结温度从1000℃降低到860℃;在-30～130℃样品出现明显的介电弛豫现象;弛豫激活能在0.3eV左右.用缺陷偶极子和晶格畸变对Na-Sn掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7的介电弛豫现象进行了解释.     

半化学法制备（Bi2-xNdx）（Zn1/3Nb2/3）2O7微波介电陶瓷与介电性能的研究

采用半化学法制备微波介电陶瓷（Bi2-xNdx）（Zn1/3Nb2/3）2O7（0≤x≤0.6），系统地研究了陶瓷的相结构及低频介电性能。结果表明：当Nd^3＋取代量较少伍≤0．25）时，样品的相结构仍然保持单斜焦绿石单相，随着Nd^3＋取代量的进一步增加，样品中出现立方焦绿石相，样品结构呈现单斜相与立方相的共存。同时，样品的介电性能随Nd^3＋取代量的变化为：介电常数先增大后减小，而介电损耗先减小后增大，在X=0.25处取得最佳电性能，分另1是εr=83，tanδ=0．0029（100kHz）。     

Bi4Ti3O12掺杂对(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7陶瓷结构与介电性能的影响

研究了Bi4Ti3O12掺杂对(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BZN)陶瓷烧结特性、相结构和介电性能的影响.采用传统的固相反应法制备样品,X射线衍射技术分析相结构,SEM观察表面形貌.结果表明,Bi4Ti3O12掺杂能有效地促进烧结,提高介电常数ε,降低介电损耗tgδ,优化介电频率温度系数αε.1000℃烧结8%(摩尔分数) Bi4Ti3O12掺杂的BZN陶瓷具有较好的介电性能ε=192,tgδ= 4.21×10-4,αε=-3.37×10-4/℃.     

Bi2O3—ZnO—Nb2O5系中焦绿石结构与相分布

根据焦绿石结晶化学原理，研究了Bi2O3－ZnO－Nb2O5（BZN）系中焦绿石的相结构与分布用淬冷技术保持样品的高温相结构，用粉末X-射线衍射技术（XRD）分析相组成与相结构得到了BZN系中两种焦绿名单相（立方相α和正交相β和α-β复相分布的等温相图，并探讨了该系统中焦绿石立方相和正交相之间的α-β位移式相变的机理     

Bi4Ti3O12掺杂BST陶瓷性能和结构的研究

采用固相法,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试分析方法系统研究了Bi4Ti3O12掺杂量(质量分数,下同)(18％～50％)对(Ba0.71Sr0.29)TiO3 (BST)基电容器陶瓷介电性能和结构及烧结温度的影响.研究结果表明:随着Bi4Ti3O12掺杂量的增加,BST陶瓷的晶粒尺寸先减小然后增大.在BhTi3O12掺杂量的范围内,BST陶瓷的物相均为Bi4Ti3O12和BST的混合相,随着Bi4Ti3O12掺杂量的增加,Bi4Ti3O12相逐渐增多.随着Bi4Ti3O12掺杂量的增加,BST陶瓷的介电常数(ε)逐渐减小;介质损耗(tarδ)均较小(0.0050～0.0075),呈先减小后增大的趋势;烧结温度逐渐降低,当Bi4Ti3O12掺杂量为50％时,烧结温度为1090℃.随着Bi4Ti3O12掺杂量的增加,BST陶瓷的容温变化率(AC/C)绝对值在正温范围内(25～125℃)逐渐减小,容温变化率(△C/C)在负温范围内(-55～25℃)先减小然后上升再下降.当Bi4Ti3O12掺杂量为26％时,BST陶瓷综合性能较好,其介电常数为1700,介质损耗为0.006,容温变化率的绝对值小于15％(-55～125℃),符合X7R特性,耐直流电压为5.0kV/mm,烧结温度为1120℃.     

钾离子掺杂PZN基陶瓷的相结构和介电性能

采用复相混合烧结制备出掺杂钾离子的PZN基陶瓷,研究了钾离子对PZN－BT－PT三元系弛豫铁电陶瓷的相结构、介电性能的影响。结果表明,钾离子掺杂可使材料的居里温度向低温方向移动,降低陶瓷的介电常数,但可有效改善陶瓷试样的温度稳定性;复相混合烧结可以消除由于钾离子掺杂而引起的焦绿石相;二者结合可获得具有纯钙钛矿相结构,弥散相变度宽（－100℃）,室温介电常数高,介电损耗低（0．011）的PZN基弛豫铁电陶瓷,并能显著提高材料的温度稳定性。     

Y2O3掺杂（Bi0．5Na0．5）0．94Ba0．06TiO3无压电陶瓷的研究铅

采用固相合成法制备了Y2O3掺杂（Bi0．5Na0．5）0．94Ba0．06TiO3无铅压电陶瓷。研究了Y2O3掺杂对（Bi0．5Na0．5）0．94Ba0．06TiO3陶瓷晶体结构、介电与压电性能的影响。XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷均能够形成纯钙钛矿固溶体。介电常数-温度曲线显示陶瓷具有弛豫铁电体特征,陶瓷的弛豫特征随掺杂的增加更为明显。在Y2O3掺杂量为0．5％时陶瓷的压电常数d33分别为137pC／N,为所研究组成中的最大值,掺杂量为0．1％时,机电耦合系数kp与kt最大值为0．30,0．47。     

掺杂Co_2O_3对ZnTiO_3陶瓷介电性能的影响

研究了掺杂Co2O3对ZnTiO3陶瓷的微观结构与介电性能的影响。结果表明,掺杂的Co2O3在高温下分解生成Co2+进入ZnTiO3晶格形成(CoxZn1-x)TiO3固溶体,有效阻止了其分解为立方尖晶石相和金红石相。当Co2O3掺杂量为x=0.1,烧结温度1050℃时,陶瓷具有优良的微波介电性能和体积密度:ε=29.8,Q=4660(f=10GHz),τf=-60×10-6/℃,ρ=5.11g/mm3,并形成稳定、完全致密化的介电陶瓷组织结构。     

Ti4+取代Zn2+、Nb5+对Bi2O3-ZnO-Nb2O5系介质材料结构和性能的影响

研究了Ti4 取代Zn2 ,Nb5 对Bi2O3-ZnO-Nb2O5系介质材料结构和性能的影响，研究表明，少量替代对于材料的结构和性能没有太大的影响；随着替代量的增加，相结构中出现正交Bi4Ti3O12相；微观形貌中出现棒晶，介电常数逐渐增大，温度系数逐渐向负温度系数方向移动，适量Ti4 替代可以获得性能很好的NP0介质材料。     

Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-Ba(Zn1/3Nb2/3)O3铁电陶瓷结构与性能的研究

采用固相反应的方法系统地研究了BZN稳定PZN基陶瓷的相结构与介电性能.随着BZN含量的增加,PZN-BZN陶瓷中钙钛矿相的稳定性增强,居里温度近似呈线性下降,室温介电常数和介质损耗随也显著降低,最小值分别为380和0.002.为获得100%钙钛矿结构的PZN基陶瓷所需BZN的最小用量为8mol%～10mol%,当BZN的mol%超过15mol%时,PZN基陶瓷中钙钛矿相所占的百分比不再受烧结工艺的影响,基本保持100%.1kHz时Pb0.9Ba0.1Zn1/3Nb2/3O3陶瓷的最大介电常数Kmax=8680,tgδ=0.02,相应的居里温度Tm为24℃.     

Bi(Mg_(1/2)Ti_(1/2))O_3-PbTiO_3压电陶瓷体系介电与居里温度特性研究

采用传统固相法工艺制备了(1-x)Bi(Mg1/2Ti1/2)O3-x Pb Ti O3(BMT-x PT,0.34≤x≤0.44)陶瓷。研究发现,随着PT含量增加,试样结构由三方相逐渐转变为四方相结构,当0.36x0.40时,试样结构处于准同型相界(MPB)区。研究表明BMT组元是一种具有非铁电体特征的组分,随着PT含量减少,BMT-PT体系的居里温度减小,介电峰变得越来越不明显。通过研究BMT-PT体系组分与居里温度(TC)的关系可以看出:(1)PT含量为0.34~0.44时,TC随BMT含量变化实验值和Stringer的经验值差异较小,变化趋势一致;(2)BMT-PT体系居里温度最大值可能在x=0.73的附近,其居里温度最大值TC max约为550℃。     

Bi2O3对堇青石基玻璃性能的影响

研究了Bi2O3的掺入量和热处理制度对微晶玻璃的烧结和介电性能的影响.结果表明Bi2O3的加入和提高热处理温度有效促进了堇青石基微晶玻璃的烧结致密化.烧结样品的介电常数和介质损耗因子是由存在的晶体结构和致密化程度所决定的.样品的介质损耗因子随烧结温度的增加而减少,与样品的气孔率变化曲线相似.950℃以下,随着温度的增加,样品的介电常数亦增加,与样品的密度变化规律相似.这种材料具有低的介电常数(≈5)、低的介质损耗因子(＜0.2%)和低的烧结温度(约900℃),能够与高导电率的金属如Au,Ag/Pd和Cu共烧,是一种潜在的低温共烧基板材料.     

V_2O_5与Al_2O_3复合改性CaSiO_3陶瓷的烧结性能与微波介电性能

为降低CaSiO3陶瓷的烧结温度,通过在CaSiO3粉体中添加1wt%的Al2O3以及不同量的V2O5,探讨了V2O5添加量对CaSiO3陶瓷烧结性能、微观结构及微波介电性能的影响规律。结果表明:适量地添加V2O5除了能将V2O5-Al2O3/CaSiO3陶瓷的烧结温度从1 250℃降低至1 000℃外,还能抑制CaSiO3陶瓷晶粒异常长大并细化陶瓷晶粒。在烧结过程中,V2O5将熔化并以液相润湿作用促进CaSiO3陶瓷的致密化进程;同时,部分V2O5还会挥发,未挥发完全的V2O5将与基体材料反应生成第二相,第二相的出现将大幅降低陶瓷的品质因数。综合考虑陶瓷的烧结性能与微波介电性能,当V2O5添加量为6wt%时,V2O5-Al2O3/CaSiO3陶瓷在1 075℃下烧结2h后具有良好的综合性能,其介电常数为7.38,品质因数为21 218GHz。     

A位掺杂Bi4Ti3O12陶瓷的铁电性能研究

用传统固相烧结工艺,制备了纯相的Bi4Ti3O12 (BTO)陶瓷,A位掺杂的Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT),Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电陶瓷.X射线衍射结果表明,所有样品均为单一的层状钙钛矿结构,La、Nd掺杂未改变BTO的晶体结构.铁电测试结果表明,BTO、BLT和BNdT陶瓷的剩余极化2Pr值分别为12.4、23.8和39.4μC/cm2.A位掺杂后,BLT、BNdT的2Pr值比未掺杂的BTO分别提高了1.92和3.18倍.漏电流测试表明,BLT、BNdT陶瓷的漏电流密度比BTO明显降低.A位掺杂显著提高了BTO陶瓷的铁电性能.