PNW对PMS-PZT压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了PNW-PMS-PZT四元系压电陶瓷,分析了陶瓷样品的相结构组成,结果表明所有陶瓷样品的相结构为纯钙钛矿相结构;随着PNW含量的增加,陶瓷晶粒逐渐长大;研究了室温下PNW含量对介电性能和压电性能的影响,实验表明,随着PNW含量的增加,介电常数rε、机电耦合系数kp和压电常数d33先增加,PNW含量为0.02 mol时分别达到最大值,然后降低;随着PNW含量的增加,介电损耗tanδ一直增加,机械品质因数Qm和居里温度TC始终降低。PNW含量为0.02 mol的压电陶瓷适合制作大功率压电陶瓷变压器。其性能为:rε=2 138,tanδ=0.005 8,kp=0.61,Qm=1 275,d33=380 pC/N和TC=205℃。     

复合陶瓷颗粒/环氧模塑料的制备与性能

选用SiO_2、Al_2O_3、Si_3N_4三种陶瓷颗粒的复合填充环氧模塑料(EMC),研究了不同填料种类、含量对EMC导热系数、热膨胀系数(CTE)、介电常数等性能的影响随着填料百分含量的增加,EMC的热导率、介电常数也随之增加,而其热膨胀系数显著下降相同体积百分含量下,Al_2O_3、Si_3N_4复合体系EMC热导率和介电常数高于SiO_2、Si_3N_4复合体系,而其热膨胀系数比后者低。百分含量为60%时,前者热导率达到2．254 W(m·K)~(-1)、后者达到2．04w(m·K)~(-1)。百分含量为65%时,其CTE分别为1．493×10~(-5)K~(-1)、1．643×10~(-5)K~(-1),同时两体系复合材料的介电常数可以维持在较低水平     

镨掺杂对锆钛酸铅压电陶瓷性能的影响

用固相反应法制备了镨掺杂锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷,研究了镨掺杂对材料性能的影响。样品是在锆钛比为变量，镨含量为3％（摩尔比），制备工艺相同的条件下进行的。对其压电和介电性能测试结果表明：与未掺杂PZT相比，掺镨后的PZT相界发生了移动，即移向了富锆的一端，其在锆钛比约为1.17-1.27之间；居里温度Tc随锆钛比的增加而降低，在本研究的系统内，锆钛比最小和最大时分别为1.04和1.50，其相应的居里温度分别为330℃和278℃；压电系数d33、机电耦合系数kp及介电常数ε/ε0均在1．17处达最大值，d33=420pC/N,k0=0.53;极化前的ε/ε0达1400，极化后ε33^T/ε0达2000；介电损耗tanδ随锆钛比的增加呈上升趋势，而机器品质因数Qm大幅度下降，在锆钛比为1．17处达最小值75。     

LiNbO3改性KNN基无铅压电陶瓷的制备和性能

采用传统陶瓷工艺和电子陶瓷公司在工业生产中使用的原料,制备了LiNbO3改性的K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷(KNN xLN,x=0~10%(摩尔分数)),并研究了陶瓷的晶相、显微结构和电性能。当x≤4%时,陶瓷为单一的正交钙钛矿结构;当x≥6%时,出现了四方钨青铜结构的K3Li2Nb5O15第二相。介电常数-温度曲线表明,随着LiNbO3含量的增加,陶瓷的正交→四方结构的相变温度TO-T向低温方向移动,而四方→立方结构的居里温度TC向高温方向移动。当x=4%时,陶瓷具有较好的性能:相对密度达98%,压电常数d33=116 pC/N,机电耦合系数kp=40.6%,剩余极化强度Pr=21.0μC/cm2,矫顽场Ec=0.96 kV/mm,TC=452℃。该体系陶瓷具有较高的TC(420~495℃)和较大的kp,是一种应用前景良好的高温压电铁电材料。     

热压烧结AlN-BN复合陶瓷的制备及介电性能

用热压工艺制备一系列BN含量(质量分数)为0~30%的AlN-BN复合陶瓷材料,研究了三氧化二钇和碳酸钙添加剂对致密性及介电性能的影响。结果表明:三氧化二钇和碳酸钙均有促进瓷体致密化的作用,但碳酸钙含量增加会造成组分不均匀,介质损耗增加。BN的质量分数为20%、三氧化二钇质量分数为5%的条件下,获得相对介电常数为8.5、介质损耗为0.000 683(1 MHz下)的AlN-BN复合陶瓷材料。测定了复合陶瓷介电常数及介质损耗随频率 (0.01~1 MHz)变化的特性,探讨了复合陶瓷介电常数与介质损耗与制备工艺的关系。     

复合烧结助剂对 ZnNb2O6陶瓷的低温烧结与性能的影响

采用传统固相反应法制备了 ZnNb2O6陶瓷,研究了复合添加 BaO-CuO-V2O5(BCV)烧结助剂对 ZnNb2O6陶瓷的烧结特性、物相组成、微观组织形貌及微波介电性能的影响。结果表明：掺杂少量 BCV 的 ZnNb2O6陶瓷物相组成并未改变,仍为 ZnNb2O6单相。添加质量分数 2%的 BCV 可使 ZnNb2O6陶瓷的烧结温度降至 950 ℃,并且在 950 ℃烧结 3 h 具有较佳的微波介电性能：εr=24.7,Q·f=75 248 GHz,τf= –50.4×10–6/℃。     

银掺杂对低温烧结四元系陶瓷压电性能的影响

研究了微量银掺杂对多层压电陶瓷器件中使用的高性能低温烧结PMN－PNN－PZT（PMNNZT）基陶瓷压电性能的影响。结果表明：在烧结后没有产生明显的新相，少量银掺杂促进了陶瓷的烧结，增强了PMNNZT陶瓷的铁电性。对其压电性能的影响比较显著，具体表现为：微量的银掺杂增强了压电性能，但更多的银掺杂恶化了陶瓷的压电性能。该文解释为银掺杂影响了压电陶瓷材料的应变性能，从而进一步影响了压电性能。     

锰锌铁氧体/锆钛酸铅复合陶瓷微结构及磁电性能研究

采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了Mn_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/Pb Zr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(MZFO/PZT)复合陶瓷,研究了MZFO/PZT质量比对复合陶瓷微结构及磁电性能的影响。通过XRD、SEM、EDS对复合陶瓷的相结构、表面微结构、成分进行表征,通过LCR数字电桥、铁电分析仪、振动样品磁强计对复合陶瓷的介电性、铁电性、磁性进行研究。结果表明:复合陶瓷中存在少量杂相(Fe_2O_3)。不同质量比的复合陶瓷其居里温度(T_C)略有不同,T_C介于327℃和361℃之间。复合陶瓷的磁化强度与质量比呈非单调的变化关系。由于具有较强的界面效应,质量比为1∶1.5的复合陶瓷具有最大的饱和磁化强度和剩余磁化强度,分别为2.2071 A·m~2/kg和0.0304 A·m~2/kg。施加磁场后复合陶瓷的极化强度明显减小,表现出负的磁电耦合系数。     

PMS-PZT压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PMS-PZT三元系压电陶瓷,分析了其粉体和陶瓷样品的相结构组成,测试结果表明在预烧粉体中随着PMS含量的增加,焦绿石相也增加,在所有陶瓷样品中均为100%的钙钛矿结构;研究了室温下PMS含量对相对介电常数er、介质损耗tgd、居里温度tC、机电耦合系数kp、机械品质因数Qm和压电常数d33的影响,实验表明随着PMS含量的增加,材料逐渐变硬,er、tC、kp和d33逐渐减少,tgd和Qm逐渐增加。     

制备工艺对PMN铁电陶瓷性能的影响

从材料组成、结构和性能的关系出发,系统地研究了探讨了制备工艺对弛豫型铁电陶瓷性能的影响,以及烧结后退火工艺对样性能的影响。研究PbTiO3组分2种不同的加入方式((1-x)(PbO 1/3MgNb2O6) x(PbO TiO2)和(1-x)(PbO 1/3MgNb2O6) x(PbTiO3))对Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3固溶体陶瓷介电性能的影响规律。与用前一种方法制得的试样相比,用后一种方法得到的陶瓷试样的介电常数峰得到进一步展宽,并且呈现双峰。介电性能的这种变化表明微区化学组成的均匀程度对材料的宏观介电性能会产生显著影响。     

钨青铜Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6陶瓷的制备及介电性能研究

以SrCO3、BaCO3和Nb2O5为原料,采用传统固相法制备了SrxBa1-xNb2O6(SBN,x=0.49～0.56)无铅压电陶瓷。研究了SBN陶瓷组分及烧结温度对其相结构、微观形貌和介电性能的影响。结果表明,所有陶瓷组分在1380℃下烧结均可获得钨青铜结构单相。随着x值的增大,陶瓷致密化速度减慢,晶粒生长趋向均匀,介电性能提高,居里温度向低温方向移动。借助居里外斯公式证明了所有陶瓷组分均为典型的弛豫型铁电体。     

Ag掺杂PZN-PZT微观结构及电学性能影响

采用常规陶瓷工艺制备了0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5Ti0.5)O3(0.2PZN-0.8PZT)三元系陶瓷,系统研究了Ag掺杂对体系微观结构及电学性能的影响。结果表明,Ag在钙钛矿中的溶解限约为0.1%(质量分数)。低于溶解限,Ag以离子掺杂形式进入钙钛矿晶格置换A位的Pb2+,以受主掺杂机制影响体系电学性能;高于溶解限,过量的Ag以单质形式沉积在晶界,弥散分布在0.2PZN-0.8PZT相中。Ag单质使陶瓷体系形成复相结构,在烧结降温阶段产生内应力,改变了材料的电畴结构,并影响陶瓷的直流电阻率和压电性能。     

Y和Cr共掺杂BiFeO_3陶瓷的多铁性能研究

采用固相反应法制备了Y_2O_3和Cr_2O_3共掺杂BiFeO3陶瓷,研究了Bi_(0.9)Y_(0.1)Fe_(1–x)Cr_xO_3(BYFC_x,x=0,0.002,0.004,0.006,0.008)陶瓷的多铁性能。XRD分析表明,经850℃烧结的BYFC_x陶瓷形成了三方钙钛矿结构固溶体。随着Cr掺杂量增加,BYFC_x陶瓷在室温下的铁磁性能和铁电性能提高明显。当x为0.004时,所制陶瓷的铁磁性能最好,剩余磁化强度Mr为0.23A·m~2/kg,饱和磁化强度Ms为3.15A·m~2/kg,矫顽力Hc为2.3kA/m。Mr、Ms和Hc随着Cr掺杂量的增加先增大后减小。     

磁电复合材料的研究现状及展望

介绍了国内外磁电复合材料的研究历史和制备方法,如混相法,铁电/铁磁材料层状复合法。探讨了磁电复合材料应用研究中亟待解决的问题,指出了今后的发展趋势是改进复合材料的设计方法、制备工艺和集成器件应用。     

钛酸锶钡-氧化锌复合陶瓷的结构与介电性能

分别采用熔盐法和固相反应法预制的Ba0.85Sr0.15TiO3(BST)粉体,制备了BST-ZnO复合陶瓷。对陶瓷的晶相组成、微观形貌特征及介电性能进行了研究。结果表明,BST-ZnO复合陶瓷微观结构及介电性能受BST粉体性质的影响显著。以熔盐法预制BST粉体时,陶瓷的ZnO晶粒显著长大,其εr可达104量级。而以固相反应法预制BST粉体时,陶瓷的ZnO晶粒较小。当r(BST:ZnO)=0.4时产生纤维状ZnO晶粒,并在16~20℃附近出现与BST材料相似的相变特征。     

一种新型介质谐振天线设计

采用双层磁电复合材料为基板,制作了一款小型(38 mm×38 mm)宽带介质谐振天线。为减小尺寸并提高带宽,天线采用了共面波导馈电及倒L形金属片加载。通过理论分析,给出了天线的等效电路,并对其进行了仿真分析。结果表明:在回波损耗S11<–10 dB时,该天线的工作频段为4.93~6.75 GHz,实现了宽频带的设计目的。     

烧结温度对硼硅酸盐玻璃/氧化铝复相陶瓷性能的影响

采用流延成型工艺制备了硼硅酸盐玻璃/氧化铝陶瓷生瓷带,并经烧结制备了陶瓷试样。研究了烧结温度对所制陶瓷烧结性能、介电性能与微观结构的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,所得陶瓷试样的体积密度、烧结收缩和介电常数均先增大后减小;当烧结温度达到850℃时,陶瓷试样中开始析出钙长石晶相;经880℃烧结所得陶瓷性能较佳:体积密度为3.08 g/cm3,在20 MHz下相对介电常数为7.7,介质损耗为2.0×10–4,25～600℃内线膨胀系数为8.3×10–6/℃,满足LTCC基板材料的应用要求。     

BGSPTx系高温压电陶瓷的结构及性能

把BiGaO3作为第三组元引入BiScO3-PbTiO3(BS-PT)体系,用氧化物合成法制备了0.155BiGaO3-(0.845-x)BiScO3-xPbTiO3(BGSPTx,x为0.54~0.58)压电陶瓷。XRD分析表明,BGSPTx具有钙钛矿结构,但同时存在微量的富铋相。三方–四方准同型相界(MPB)位于x为0.56附近。在MPB附近,BGSPTx陶瓷的d33,kp和Pr都达到最大值,分别为180pC/N,30%和18.5×10–6C/cm2。εr-t特性曲线测试表明,陶瓷在MPB附近居里温度tC高达494℃。     

固溶温度对铝基复合材料组织结构和力学性能影响

以2009/SiC/15p颗粒增强铝基复合材料锻件作为研究对象,选取不同的固溶温度进行固溶时效处理,对试样的显微组织结构及力学性能进行观察分析.结果表明:在固溶时效状态下,2009/SiC/15p复合材料主要由Al、SiC(6H,3C)相和少量的Al2Cu、Mg2Si、Al7Cu2Fe第二相构成,其中Al2Cu能够在高...