电子陶瓷材料介电功能应用研究现状与前瞻

电子陶瓷如压电陶瓷、铁电陶瓷等作为一种广泛采用的敏感材料广泛应用于光电子等领域,本文对其当前应用的现状进行了回顾,介绍了压电陶瓷在超声马达、汽车陶瓷传感器、压电振动陀螺仪、压电陶瓷微位移器、扫描显微镜等中的应用,介绍了铁电陶瓷在微波通讯中的应用,并对未来的趋势提出了展望。     

解构钨青铜氧化物之铁电相变与介电特性演化规律

梳理了钨青铜氧化物铁电相变与介电特性的演化规律,构筑了调制结构对其铁电相变与宏观铁电性能影响的物理图像.A位离子通过对氧八面体倾转的影响使晶体形成不同的调制结构,而调制结构自无公度向公度的转变与铁电相变温度的相互关系、决定了钨青铜氧化物由正常铁电体向弛豫铁电体的演化.低温下调制结构逐渐退出,而调制结构退出过程中与铁电序...     

钛酸钡基铁电材料的介电非线性研究

通过A位或B位掺杂改性得到的钛酸钡基铁电材料,在外加直流偏置电场作用下,具有介电常数非线性可调的优异介电性能,可以广泛地应用于压控可调陶瓷电容器和微波可调器件领域。针对钛酸钡基铁电材料的介电非线性特性,讨论了BaTiO_3基铁电材料分别在铁电相、顺电相以及相转变温度场附近的介电非线性机理和相关理论;结合笔者近年来有关介电非线性研究的实验结果和相关文献报道,综述了不同A位离子(如Sr~(2-)和Ca~(2-)等)或B位离子(如Zr~(4 )和Sn~(4-)等)掺杂的BaTiO_3基铁电材料体系的介电非线性研究现状,分别对不同物质形态(陶瓷块体、薄膜和厚膜)的BaTiO_3基铁电材料的介电非线性研究及其应用进行了对比分析;并对钛酸钡基铁电材料今后的发展趋势和研究方向进行了展望。     

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...     

钡改性PLZT系材料的介电性能及微观结构

研究了PLZT系统中处在反铁电-铁电相界并在反铁电相一侧的组成用Ba改性后的介电性能和微观结构,获得了介电系数大于5000,介质损耗小于1×10~(-2)和电阻系数为10~(11)Ω·Cm的介质材料。研究结果表明:用Ba置换Pb有助于微观结构中晶粒均匀皮和化学组成均一性的提高。文章对此进行了讨论。     

晶粒尺寸对钛酸铋基无铅压电陶瓷的结构与性能影响

近年来随着电子元器件的微型化趋势,电介质陶瓷材料的晶粒尺寸效应也受到了广泛的关注.本实验系统地研究了0.94Na0.5 Bi0.5 TiO3-0.06BaTiO3(NBT-6BT)陶瓷的晶粒尺寸效应,利用一步烧结与两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.72～1.84μm的NBT-6BT陶瓷,研究了晶粒尺寸效应对陶瓷的晶体结构、介电、压电以及铁电性能的影响.结果表明,晶粒尺寸的变化会引起晶格常数的变化,并在晶粒尺寸为1.24μm时,结晶度最佳,相对介电常数与压电系数以及机电耦合系数分别达到最大值(εr=2405、d33=150 pC/N和Kp=29.5％).NBT-6BT陶瓷的剩余极化强度Pr随晶粒尺寸的增大而提高,而矫顽场Ec呈现出相反的趋势.实验研究表明控制铁电材料的晶粒尺寸是获得优异的综合性能的有效手段.     

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.     

解构钨青铜氧化物之铁电相变与介电特性演化规律EI北大核心CSCD

梳理了钨青铜氧化物铁电相变与介电特性的演化规律,构筑了调制结构对其铁电相变与宏观铁电性能影响的物理图像.A位离子通过对氧八面体倾转的影响使晶体形成不同的调制结构,而调制结构自无公度向公度的转变与铁电相变温度的相互关系、决定了钨青铜氧化物由正常铁电体向弛豫铁电体的演化.低温下调制结构逐渐退出,而调制结构退出过程中与铁电序的相互作用应是钨青铜氧化物中普遍存在的低温介电弛豫的结构起源.     

铌锌酸铅基铁电陶瓷的介电弥散行为

通过对（０．９－ｘ）Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３－）．１ＢａＴｉＯ３－ｘＰｂＴｉＯ３（ｘ＝０．００,０．０５,０．１０,０．１５）系列铁电陶瓷射频（２０－１ＧＨｚ）复介电常数ε（ε＝ε＋ｉε）的测试,观察到春介电弥散行为在１０ＭＨｚ以下随ＰｂＴｉＯ３含量的增加而减弱;在１０ＭＨｚ以上却同强烈的介电弥散,伴有强烈的介电损耗峰,并且介电损耗峰随ＰｂＴｉＯ３含量的增加而向高频移动。结合其介电温度谱与     

掺杂对准同型相界附近PMN-PT陶瓷介电和铁电性能的影响

采用氧化物固相反应法制备了A、B位离子掺杂0．67Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0．33PbTiO3陶瓷,研究了掺杂对陶瓷的相结构、介电和铁电性能等的影响。Sm和La两种A位掺杂离子的引入,均较大幅度的降低了样品的介电常数峰温和声誉极化值,同时材料的最大介电常数也有了不同程度的降低。而随着B位离子Mn掺杂量的增加,使陶瓷样品中钙钛矿相逐渐增加,焦绿石相逐渐降低;而且部分掺杂的Mn离子会进入到晶格的B位,形成第二相;同时随着Mn离子掺杂量的增加,介电峰值逐渐增大,压电性能有所提高,弥散度依次增大。当锰掺杂量为1．5％mol时的压电陶瓷组分,其介电和压电性能各为：ε=2300,kp=0．54,Qm=900,tanδ=0．004,d33=400pC／N,适合于制作大功率压电陶瓷变压器。     

多铁性材料及其研究进展

综述了多铁性材料的发展,介绍了单相多铁性材料和复合多铁性材料的特点、改善单相多铁性材料和复合多铁性材料性能的途径,并对其发展前景进行了展望。     

Dielectric,Ferroelectric, and Piezoelectric Properties of BiFeO3–BaTiO3 Ceramics

Perovskite solid solution ceramics of (1 ? x)BiFeO₃–xBaTiO₃ (1 ? x)BF–xBT, 0.2 ≤ x ≤ 0.45) with high electrical resistivity were prepared by solid‐state reaction method. Actual ferroelectric hysteresis loops and temperature dependence of dielectric constant of the ceramics were obtained. Ceramics of 0.7BF–0.3BT with small rhombohedral distortion show highest remnant polarization (P_r = 26.0 μC/cm²) and piezoelectric coefficient (d₃₃ = 134 pC/N). Compositions with pseudo‐cubic symmetry (intermediate phases) show relaxor‐like dielectric anomaly. The values of P_r and d₃₃ decrease with increasing BT content, from 24.8 μC/cm² and 104 pC/N for 0.65BF–0.35BT to 8.2 μC/cm² and 5 pC/N for 0.55BF–0.45BT.     

Dielectric, Ferroelectric and Piezoelectric Studies of PMN Modified PLZT Ceramics

Dielectric, ferroelectric and piezoelectric properties of xPb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-(1-x)(Pb_0.988 La_0.012)(Zr_0.535Ti_0.465)O₃ ceramic system synthesized through columbite precursor method are investigated. X-ray diffraction patterns of ceramics indicated pseudocubic phase formation with pyrochlore phase. Grain growth (4.47 μ m) and apparent density (7.68 gm/cm³) enhanced remarkably in 0.8PMN-0.2PLZT composition, respectively. Increasing PMN content remarkably increased both room temperature dielectric permittivity (ε_RT = 2316) and dielectric maximum (ε_Tc = 24747) in 0.6PMN-0.4PLZT composition, respectively. PMN substitution in PLZT system enhanced the ferroelectric remanent (P_r = 28.4 μ C/cm²) and spontaneous (P_s = 31.2 μ C/cm²) polarization while coercive field (E_c) continuously decreased in xPMN-(1-x)PLZT system. PMN modification in PLZT system influenced piezoelectric properties (d₃₃, k_p and k_t) throughout the PMN-PLZT system.     

ZnO一维纳米材料的研究进展

ZnO一维纳米材料结合ZnO本体性能和纳米尺度效应而具有独特的电、光、磁、机械等性质,在微电子器件和光电器件等领域有广泛的应用前景。综述和分析了ZnO一维纳米材料的最新研究进展,介绍了材料的制备方法、性质和应用前景。     

氧化锌改性方法及其应用的研究进展

纳米氧化锌是一种对环境友好、价格低廉的半导体材料,在污水处理中有广泛的应用,但因其有一定缺陷,研究人员采取多种方法对其修饰或改性,以提高其比表面积、加快空穴-电子分离率、增强抗光腐蚀能力等。介绍了针对氧化锌的改性方法的研究和应用进展,证明改性后的氧化锌有更好的性能和应用价值。     

纳米ZnO合成方法的研究现状

Zn O作为优良的半导体材料,其纳米材料(如纳米线、纳米棒等)在光、电、磁等方面因具有独特的性能而被广泛的应用于各个领域,因此,纳米Zn O的制备在近些年得到充分的发展,主要的制备方法分为固相法、液相法和气相法三大类。就气相法和液相法中常用的几种方法进行研究进展分析,指出每类方法的优势和存在问题,并对纳米Zn O制备技术的发展趋势进行展望。     

N型热电材料ZnO烧结技术的研究

本文研究了N型ZnO热电材料的热压二次烧结工艺,与普通压制烧结相比,二次烧结工艺能降低压制压力及烧结温度,且可获得热电性能良好并有一定结构强度的多孔块体材料。     

ZnO作为锂离子电池负极材料的制备和电性能研究

采用水热法在95℃下通过硝酸锌和六次甲基四胺的反应制备了ZnO负极材料,考察了添加剂柠檬酸钠浓度和后续淬火温度对材料形貌、结构和性能的影响。结果表明,柠檬酸钠浓度为0、0.0035和0.1 mol/L时分别得到棒状、六方柱状和多孔微球状形貌,材料的晶化程度随柠檬酸钠浓度的降低而增加。恒流充放电测试表明,50次循环后,棒状、六方柱状和多孔微球状ZnO的容量分别为600、524和444 mAh/g。     

纳米复合电介质材料的研究进展

纳米复合电介质材料在储能、通讯、电气和高密度电子封装等领域都有重要的应用。当聚合物中引入纳米粒子并与其结合后,聚合物的形态和结构都会发生巨大的变化,因此具有极高的应用价值。本文综述了纳米复合电介质的结构特性、研究进展及简要总结了几种纳米复合电介质的制备方法。     

Microstructures and Dielectric Properties of Ferroelectric Glass-Ceramics

The microstructures of ferroelectric glass-ceramics derived from (Pb,Sr,Ba)Nb₂O₆ solid solutions have been investigated systematically using electron microscopy (TEM, SEM) and X-ray diffraction (XRD). These data, together with the measured dielectric properties of the materials, have been correlated with both the sintering/devitrification conditions and compositional changes to the base glass. The low incidence of ferroelectric domains suggests that an increase in permittivity results from an increase in internal stress during grain growth. These domains were observed only in a few tetragonal structured crystals with grain sizes >1 μm. Their compositions were typically Sr-rich and Ba-depleted. For a given devitrification/crystallization temperature, the grain compositions and sizes are affected significantly by relatively minor compositional changes to the base glass network formers. The diffuse temperature dependence of permittivity is attributed to the fine-grain (submicrometer) microstrucutres and the compositional range of solid solutions which arise during devitrification.