钡钙锶共掺杂钛酸铋钠无铅压电陶瓷的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备工艺制备了（1-x）（Na0.5Bi0.5）TiO3-xBa0.092Ca0.03Sr0.05TiO3（x=0.04、0.06、0.07、0.08）系无铅压电陶瓷。研究了陶瓷的铁电、压电性能和显微结构。结果表明,该体系陶瓷在x=0.06时,其压电常数d33,机电耦合系数kp,厚度耦合系数kt,相对介电常数rε,介质损耗tgδ,分别为152,0.24,0.47,1 250,0.04。     

Ba（Zr0．06 Ti0．94）O3－BiFeO3复合陶瓷的介电、铁电及压电性能研究

采用高温固相法制备出Ba（Zr0．06Ti0．94）O3－x％BiFeO3（x＝0．2,0．4,0．6,0．8）系列复合陶瓷,并研究了其相结构、介电、铁电和压电性质．XRD结果表明,所有样品均呈现典型的钙钛矿四方相结构,而样品的晶格常数随着BiFeO3的含量改变发生了一定变化．介电－温度图谱表明,复合陶瓷的相变温度和介电常数都受到了BiFeO3成分影响,室温介电常数随着BiFeO3含量的增加不断增大,并且复合陶瓷中存在弥散相变．所有样品均显示出明显的铁电与压电特性,并且随着BiFeO3含量变化,两种特性呈现出相同的变化趋势．     

Li元素对Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷压电性能的影响

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的固相反应烧结方法制备得到了高压电性能的Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷Bi0.5(Na0.7K0.3-xLix)0.5TiO3(x=0.04,0.08,0.12,0.16,0.20),研究了Li元素的添加量对陶瓷的烧结温度以及压电性能的影响.研究结果表明,Li元素对K的替代可以降低陶瓷的烧结温度,提高样品致密度,适量的Li可以大幅度提高陶瓷的压电性能.陶瓷样品的压电常数d33和平面机电耦合系数kp随着Li含量的增加先增大后减小,在1 090 ℃的烧结温度下,Li含量x=0.08时的陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=212 pC/N,平面机电耦合系数kp=33%.     

钡钙锶共掺杂钛酸铋钠无铅压电陶瓷的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备工艺制备了(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xBa0.092Ca0.03Sr0.05TiO3(x=0.04、0.06、0.07、0.08)系无铅压电陶瓷.研究了陶瓷的铁电、压电性能和显微结构.结果表明,该体系陶瓷在x=0.06时,其压电常数d33,机电耦合系数kp,厚度耦合系数kt,相对介电常数εr,介质损耗tgδ,分别为152,0.24,0.47,1 250,0.04.     

Bi0.5Na0.5TiO3系无铅压电陶瓷的研究

概述了Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷的研究近况。第二组元化合物的加入能使BNT陶瓷的矫顽场降低，使BNT基陶瓷的压电性能得到了提高。根据BNT基无铅压电陶瓷的A位和B位原子的原子量、离子半径和电负性，研究了BNT基压电陶瓷的性能与这些参数的关系。     

极化对Bi基压电陶瓷BNT-BKT-BiFeO3介电特性的影响

为了改善无铅压电陶瓷介电性能,采用传统陶瓷制备方法,制备一种新型Bi基钙钛矿型三元系无铅压电陶瓷(1-x-y)BNT-xBKT-yBiFeO3,并研究极化对该体系陶瓷介电性能的影响以及介电性能随频率的变化规律。结果表明：极化后的介电常数和介电损耗低于极化前。极化前的介电常数和介电损耗随BiFeO3含量的增加变化不明显,极化后的介电常数和介电损耗随BiFeO3含量的增加而增加。极化前和极化后的介电常数和介电损耗随BKT含量的增加而增加。介电常数和介电损耗随频率增加分别降低和增加,但降低和增加速率随频率增加而降低。     

A位Y^（3＋）替代α-BZN陶瓷结构及介电性能研究

采用传统的固相反应法制备了（Bi1.5-xYxZn0.5）（Zn0.5Nb1.5）O7（BYZN,0≤x≤0．2mol）陶瓷,借助XRD、SEM和Agilent4284A测试仪,研究了A位替代对OL—BZN结构和介电性能的影响。研究表明：当掺杂量xY^（3＋）〈0．15mol时,样品相结构中没有出现其他杂相,为单一立方焦绿石相;随掺杂离子的进一步增加,样品中出现少量第二相。陶瓷样品的晶粒尺寸和介电性能随着Y^（3＋）掺杂量的增加而呈现有规律的变化;低温介电弛豫峰的峰形逐渐宽化;xY^（3＋）≤0．15mol时,1MHz下弛豫峰峰值温度Tm由-117℃逐渐增加到-108℃。     

0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷制备及压电性能研究

以水热法制备的0．992K0．5Na0．5NbO3（BF）粉体等为原料,采用常压烧结法在1065℃下烧结2h制备了0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFe03无铅压电陶瓷,并研究了BiFeO3掺杂对0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷结构和压电的影响．研究结果表明：BiFeO3掺杂使K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷正交相减弱,晶粒尺寸由6／2m减小到1μm;压电性能有一定提高,压电常数（d33）、机电耦合系数（kp）分别达到120pC／N和37．8,居里温度Tc由444．4℃减少至420．6℃．     

(Na_(0.5)K_(0.5))NbO_3基无铅压电陶瓷压电常数的研究

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的烧结方法制备了(Na0.5K0.5)NbO3基无铅压电陶瓷(Na0.5K0.45Li0.05)Nb0.95-xSbxTa0.05O3(x=0.03,0.06,0.09,0.12),研究了在Li和Ta含量固定的情况下,Sb元素的添加量和烧结温度对陶瓷的压电常数的影响.研究结果表明,适量Sb元素的掺杂可以大幅度提高陶瓷的压电常数d33,陶瓷样品的压电常数d33随着Sb含量的增加先增大后减小.烧结温度可以影响陶瓷的密度,进而影响其压电常数.在1130℃的最佳烧结温度下,Sb含量x=0.09时,陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=328 pC/N.     

Ce4+及La3+掺杂对(Bi0.5Na0.5) Ba0.06TiO3 陶瓷压电性能的影响

采用固相法制备工艺制备了质量分数CeO2(0-0.6%)和La2O3(0-1.3%)掺杂的(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNBT6)无铅压电陶瓷.研究了合成产物的晶体结构、压电性能以及压电常数温度稳定系数.结果表明:所有组成均呈三方结构的钙钛矿型固溶体特征;当CeO2掺杂量为质量分数0.4%、La2O3掺杂量为质量分数1.0%时,陶瓷具有较好的压电性能,与纯BNBT6相比,分别提高了12%和15%;2种掺杂离子均能够改善陶瓷材料压电性能的温度稳定性.     

Synthesis and Piezoelectric Properties of Lead-free （ Bi0.5 Na0.5 ）1-x（BaaSrb）xTiO3 Ceramics

A new group of lead-free piezoelectric ceramics,（Bi0.5 Na0.5）1-x（BaaSrb）xTiO3（abbreviated as BNBST[100x-100a/100b],0〈x〈1,a＋b=1）,was synthesized.The ceramics were prepared by conventional ceramic sintering technique,and the ceramics with density of 95% of the theoretical one can be sintered without the atmosphere control during the sintering process.The results of the X-ray diffraction（XRD） data show that the ceramics possess a single perovskite phase.The measurements of dielectric and piezoelectric properties reveal that the ceramics provide relatively high piezoelectric charge constant d33 and high planar electromechanical coupling factor kp.For the BNBST6-95/5 ceramics,d33 is equal to 170pC/N,and kp is equal to 32.0%.The fabrication technique for these ceramics is conventional and stable.     

A位掺杂Bi2(Zn1/3 Nb2/3)O7陶瓷结构与介电性能

采用固相反应制备Bi2(Zn1/3Nb2/3)O7基陶瓷,并借助X射线、扫描电镜和Agilent4284测试仪研究A位Y3 、Er3 、Sb3 替代对Bi2 (Zn1/3Nb2/3)O7陶瓷结构、烧结温度和性能的影响.研究结果表明:当替代量x≤0.4时,样品均保持单一的单斜焦绿石相结构;Y3 离子替代的样品在960℃致密成瓷,Sb3 离子替代的样品在1000℃致密成瓷,Er33 离子替代的样品在1050℃可以致密成瓷;Y3 、Er3 替代样品的介电常数温度系数先增大后减小;Sb3 替代样品的介电常数温度系数由286.8421×10-6急剧减小到-171×10-6.因此,选择合适的离子替代可以获得性能很好的NPO介质材料.     

稀土Nd掺杂对Sr（Fe0.5Nb0.5）O3基介质陶瓷巨介电性能的影响

铁铌酸锶是一种重要的介质材料,具有复合钙钛矿结构,同其他介质材料相比,具有相对高的介电常数的优点,在高储能等领域有重要的应用潜力,是一种用途广泛的功能陶瓷材料．实验以Sr（Fe0.5Nb0.5）O3基陶瓷为研究对象,研究了稀土Nd掺杂对该系陶瓷巨介电性能的影响．结果表明：随着Nd抖掺杂量的增加,陶瓷样品的介电常数逐渐变大;随着温度的上升,陶瓷体系的介电常数也逐渐增大;Nd抖含量x≤0．10时,陶瓷样品有着良好的频率稳定性,x=0．10的陶瓷样品在100kHZ下有着良好的温度稳定性．     

Structure and Electrical Properties of （Na0.5Bi0.5）0.94Ba0.06TiO3 Ceramicwith0.5wt% of MnO

The structure and electrical properties of （Na0.5Bi0.5）0.94Ba0.06TiO3 ceramic doped with 0.5 wt% of MnO were investigated in comparison with those of （Na0.5Bi0.5）0.94Ba0.06TiO3 ceramic. It was ascertained that the MnO addition did not cause remarkable change in crystal structure and microstructure. The MnO addition mainly displayed a hard effect on the electrical properties, an increase of coercive field （E） and mechanical quality factor （Qm） together with a decrease of dielectric constant （εr） and piezoelectric constant （d33）. An enhancement of electromechanical coupling factor （kp） with the MnO addition was obtained too. An essential relation between the piezoelectric properties and ferroelectric nature of the ceramics was detected. It was found that the piezoelectric properties of the ceramics highly depended on the corporative contribution of remanent polarization （Pt） and coercive field.     

Bi_(12)TiO_(20)添加对BCZT陶瓷介电性能的影响

采用固相法制备了(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O_3(BCZT)-x%Bi12TiO_20(x=0.03、0.05、0.1、0.5)陶瓷.通过XRD、介电温度特性、电滞回线测试手段对所制备陶瓷样品的介电性能进行了分析.研究结果表明:当x=0.05时,介电常数在1kHz下达到5 250,介电损耗值是1.5%;样品的最大极化强度、矫顽电场和剩余极化强度随着Bi12TiO_20含量的增加而逐渐降低.当x=0.5时,样品具有较高的储能密度0.388J·cm-3.     

Ba_（1-x）Bi_x（Ti_（0.9）Zr_（0.1））O_3陶瓷的介电弛豫特征

采用固相反应法制备了Ba1-xBix（Ti0.9Zr0.1）O3（x=0.01,0.02,0.03,0.04）陶瓷,X射线衍射分析表明所有样品均是四方晶体结构,3%mol的Bi3＋能够完全溶入钙钛矿晶格中。不同频率下Ba1-xBix（Ti0.9Zr0.1）O3陶瓷的介电温谱显示所有样品均表现出弥散相变的特征,在x≥0.02的三组样品又表现出弛豫铁电体的特征。通过纳米极性微区和畴壁探讨了弛豫现象产生的机理。     

K0.5Bi0.5TiO3:ZnO无铅铁电复合陶瓷的退极化行为

为了抑制K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3的退极化现象,提高铁电性能,以K_2CO_3、TiO_2、Bi_2O_3及ZnO为原料,通过二步固相法合成无铅铁电复合陶瓷K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3:ZnO(KBT:ZnO).通过X射线衍射、扫描电子显微镜、铁电和介电测试分析了复合陶瓷的微观结构和介电行为.结果表明:KBT中引入20%(物质的量百分数)的ZnO后,复合陶瓷中生成了第三相Zn2TiO_4,同时,KBT的极化能力及其铁电行为得到改善.阻抗测试表明复合铁电陶瓷内部只存在一种导电机制,即电子电导.特别是ZnO的引入抑制了KBT由正常铁电体向弛豫铁电体的相转变,对KBT的应用和研究有着重要的作用.     

La2O3掺杂对(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiO3陶瓷性能与微结构的影响

采用传统陶瓷工艺方法制备了La2O3掺杂(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiOa(BNBT6)无铅压电陶瓷,系统地研究了La2O3掺杂对该体系陶瓷介电、压电性能与微观结构的影响.结果表明:该体系具有很高的压电常数,是单一的钙钛矿结构,La2O3的添加对晶粒生长具有一定的抑制作用,线收缩率和相对密度增大.室温介电常数随着La2O3掺杂量的增加而增大.与不添加La2O3的陶瓷样品相比,添加少量La2O3可以使体系的弛豫特征更为明显.当掺杂量为0.1 wt%时,该体系陶瓷具有较好的综合性能:d3a=160 pC/N,kp=0.322.当掺杂量达到0.5 wt%以后,陶瓷的压电性能严重降低.     

Structure and Electric Properties of （1-x）（Bi1/2Na1/2） TiO3-xBaTiO3 Systems

The structural, dielectric and piezoelectric properties of （1-x）（Bi1/2Na1/2） TiO3-xBaTiO3 ceramics were investigated for the compositional range, x=0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10. The samples were synthesized by a conventional solid-state reaction technique. All compositions show a single perovskite structure, and X-ray powder diffraction patterns can be indexed using a rhombohedral structure. Lattice constants and lattice distortion increase while the amount of BaTiO3 increases. The X-ray diffraction results show the morphotropic phase boundary （MPB） of （1-x）（Bi1/2Na12） TiO3-xBaTiO3 exists in near x=0.06-0.08. Temperature dependence of dielectric constant eT33/ε0 measurement reveals that all compositions experience one structural phase and two ferroelectric phases transition below 400℃： rhombohedral （or rhombohedral plus tetragonal） ferroelectric phase ←→ tetragonal antiferroelectric phase ←→ tetragonal paraelectric phase. Relaxor behaviors exist in the course of ferroelectric to antiferroelectric phase transition. Dielectric and piezoelectric properties are enhanced in the MPB range for （ 1-x）（Bi1/2Na1/2）TiO3-xBaTiO3.     

La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ陶瓷的相组成与导电性能

用固相反应法制备了La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ（x≤0．10）系列陶瓷样品（简称LBCFZ）,对其相组成和电性能进行了表征。研究表明,常温下的LBCFZ为立方钙钛矿相结构,且当0≤x≤0．08时,其晶胞常数随着Zr掺杂量的增加而线性增大。LBCFZ陶瓷样品的电导率随温度的变化存在明显的转变温度（Tp）：当温度低于Tp时,样品的电导率随着温度升高而增大;当温度高于t时,样品的电导率随着温度升高而减小。另外,LBCFZ样品（x=0．02的样品例外）随着Zr含量的增加,电导率减小,转变温度Tp降低。