铌酸锶钡陶瓷材料的制备及介电性能研究

以BaCO3，SrCO3和Nb205作为原料，采用高能球磨工艺制备SBN50陶瓷粉体。球磨后的粉体不经煅烧，直接压片成型，在1250～1350℃下保温1．5～12h可制备出SBN50陶瓷材料，并对此进行了X射线衍射分析、扫描电镜观察和性能测试。结果表明：球磨30h的粉体在1100℃时合成SBN50单相；随着烧结温度的升高和保温时间的延长，SBN50陶瓷的介电常数先增大后减小，晶粒大小呈有规律的变化。1300℃下保温3h制得的陶瓷样品介电常数最高（εmax=1447），居里温度（L）为130℃。     

聚合物前驱体法合成铌酸锶钡铁电薄膜

采用聚合物前驱体法制备铌酸锶钡(Srx Ba1-x Nb2O6,SBN)铁电薄膜.以柠檬酸为配位剂与金属离子配合,水作为溶剂,用乙二醇加速溶液聚合形成稳定的前驱体溶胶.采用旋转法在Si/SiO2/Ti/Pt基片上镀膜.研究了柠檬酸(CA)/乙二醇(EG)(质量比)、pH值对前驱体溶胶稳定性的影响.结果表明,当Sr-Ba-Nb前驱体溶胶的pH值为7,CA/EG=40:60时,可以获得稳定性好的溶胶.薄膜经750℃热处理,可以获得单相、表面均匀、无裂纹的铌酸锶钡铁电薄膜.     

铌酸锶钡晶体铁电相变的喇曼光谱研究

在20～350℃内研究了 Ba_xSr_(1-x)Nb_2O_(?)(x=0.25,T_c～67.5℃)晶体的喇曼光谱。没有观察到软模现象。发现在居里点上下很大温度范围内,铁电相和顺电相的喇曼光谱相似,低频扩展峰随温度升高而增强。认为 SBN铁电相变属于有序—无序型。     

工艺参数对熔盐法合成铌酸锶钡粉体的影响

研究了工艺参数对熔盐法制备铌酸锶钡粉体晶粒尺寸和形貌的影响。发现合成温度、反应时间及盐的用量能较显著地影响晶粒的形貌和尺寸。在以K2SO4为熔盐中,晶粒随着温度的升高而增大,当盐料比大于1时,随着盐料比的增加合成晶粒尺寸增大。在1300℃时,重点讨论了不同反应时间所合成粉体--的形貌和尺寸大小差异。随着反应时间反应延长,晶体的各向异性先增大后减小,而所合成粉体的物相组成并未发生变化。     

铽改性铌酸锶钡晶体的介电性和热电性

用铽改性SBN晶体能有效地改善晶体的性质。实验测量了铽改性Sr0.61Ba0.39Nb2O6晶体的电容率和热电系数。实部ε‘rl和虚部ε“rl分别在100K和55K附近有峰。电容率的温度系数TCεr3和TCεrl在55K附近都峰化。在90K以下,检测出[100]方向存在热电性。这些实验结果证明,该晶体存在低温铁电－铁电相变。     

铌酸锶钡铁电陶瓷的介电弛豫行为

铌酸锶钡Sr_1－xBa_xNb₂O₆（0．25＜x＜075）陶瓷固溶体是典型的钨青铜结构弛豫型铁电体,其介电行为与钙钛矿结构弛豫型铁电体的介电行为极为相似,即射频介电温谱呈现弥散的居里温区.通过对Sr_1－xBa_xNb₂O₆（x＝0．4、0.5、06）在─170～＋400℃的介电温谱进行详细测定;与其热释电测量结果进行对比,发现它们在低温区的介电响应存在一个不同于钙钛矿结构弛豫型铁电体的弛豫过程,高于居里温区的介电响应很好地符合居里-外斯定律．结合钨青铜结构铁电体存在无公度相的特征,初步探讨了钨青铜结构弛豫型铁电体中局域极化的产生、增大和凝聚特点．     

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备工艺技术研究进展

基于对人类生存环境的保护和发展环境友好型材料与电子产品的要求,铌酸钾钠(K0.5Na0.5NbO3,简写为KNN)基无铅压电陶瓷由于其具有优越的电学性能和较高的居里温度而成为目前世界范围内压电铁电材料研究的热点之一。材料制备工艺技术在材料科学技术中占有极其重要的地位。结合国际无铅压电陶瓷的研究情况,综述了近年来铌酸钾钠基无铅压电陶瓷在粉体制备、陶瓷烧结以及陶瓷织构化等制备工艺技术上研究的新进展并展望了其发展趋势。     

改性偏铌酸铅高温压电陶瓷材料的研究

偏铌酸铅是一种性能很有特色却又制备困难的高温压电陶瓷材料，而采用少量Ｍｅ＾２＋置换和微量稀有元素氧化物添杂方法，获得了压电性能和工艺性能均十分优良的改性偏铌酸铅高温压电陶瓷材料，并以热力学熵稳定原理，定性地解释了少量置换与微量添杂对稳定铁电相的作用，同时也对这种压电陶瓷材料的高温压电特性和高温下的应用进行了研究与试验，结果表明，这种材料是一种可以在４００℃下应用的高温压电陶瓷材料。     

铌酸钠钾基无铅压电陶瓷制备技术的比较研究

铌酸钠钾(KNN)基无铅压电陶瓷是目前世界范围内压电铁电材料研究的热点.要是KNN基无铅压电陶瓷得到实际应用,除需开展材料的配方设计研究外,需要针对铌酸盐压电陶瓷的制备技术开展研究,还需要针对该体系陶瓷完成从实验室的试验研究到企业生产的中试技术研究.本文根据在压电铁电材料与器件生产单位开展KNN基无铅压电陶瓷采用的具体两个配方,结合材料在实验中遇到的相关技术难题,对比传统铅基压电陶瓷材料的制备工艺,对KNN基无铅压电陶瓷的制备技术中各工艺(包括称料、混合、预烧、成型、烧结)开展了比较研究,提出了对相关工艺技术进行改进的建议.     

铌酸钾钠无铅压电陶瓷薄膜的制备方法研究

铌酸钾钠无铅压电陶瓷薄膜具有居里温度高、机电耦合系数高、介电常数低等优点,制备方法种类繁多。综述了铌酸钾钠薄膜的制备技术,包括溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法和磁控溅射法等;讨论了铌酸钾钠薄膜各种方法的制备工艺与功能性质的关系等,指出了各种制备技术的优缺点及发展现状;最后提出了目前铌酸钾钠薄膜制备及应用中存在的一些问题及今后的发展方向。     

Li改性铌钽酸钾钠无铅压电陶瓷的研究

利用固相反应法制备了(Na _0.52 K _0.48-x Li _x)(Nb _0.86 Ta _0.10 Sb _0.04)O ₃系无铅压电陶瓷, 研究了不同Li含量(x分别为0、0.02、0.04、0.06、0.08)样品的显微结构、物相组成及电性能. 结果表明, Li含量的改变对其物相组成、压电性能、铁电性能、介电性能都有显著影响. 当Li含量x从0增大到0.04时, 其压电性能相应提高, 当Li含量x超过0.04时, 压电性能明显下降; 在x=0.04时综合性能最好, 其压电常数d₃₃高达260pC/N, 介电损耗tanδ为0.027, 平面机电耦合系数k_p值达到50%, 剩余极化强度P_r为22μC·cm^-2, 矫顽电场E_c为0.95kV·mm^-1, 居里温度为316℃. 另外, 随着Li含量增加, 该系统的矫顽电场明显增强, 居里温度有所提高.     

有机凝胶法低温合成纳米SrxBa1-xNb2O6粉体

以柠檬酸和乙二胺四乙酸为配位剂与金属离子配位，以水作为溶剂，采用有机凝胶法合成了纳米SrxBa1-xNb2O6(x=0．5)陶瓷粉体，以TG／DTA对金属羧酸盐凝胶的热分解历程进行了分析，以XRD分析了不同煅烧温度下所得产物的相组成。结果表明，在800℃下煅烧2h可获得单一四方钨青铜相SBN粉体，研究了溶液pH值和柠檬酸用量对Sr-Ba-Nb前驱体凝胶稳定性的影响，通过计算Sr-EDTA和Ba-EDTA配合物的条件形成常数Kcf及实验确定获得稳定Sr-Ba-Nb前驱体凝胶的最佳pH=8。     

(Na0.55K0.45)1-xLixNb1-xSbxO3压电陶瓷偏离两相共存区的性能研究

使用传统陶瓷烧结工艺制备了(Na0.55K0.45)1-xLixNb1-xSbxO3体系无铅压电陶瓷中偏离两相共存区的0.97(Na0.55K0.45)NbO3-0.03LiSbO3(简记为97KNN-3LS)陶瓷,分析了在不同烧结温度下其结构与电学性能.研究结果表明,当在适当的烧结温度时,该组分陶瓷具有良好的压电与铁电性能,其中,压电常数d33=166pC/N,平面机电耦合系数κP=46.7%,动态电阻R1=63Ω.该体系陶瓷在常温附近具有较高的κP与较低的R1,是一种很有应用前景的无铅压电陶瓷.     

火焰原子吸收光谱法测定光学新材料钛酸钡锶中钡和锶

本文介绍了火焰原子吸收光谱法测定光学新材料钛酸钡锶中钡和锶,研究样品制备、测试条件和共存元素干扰消除。本法的准确度和精密度均达到满意的结果。     

LiTaO3掺杂对K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了LiTaO3掺杂的K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷(记为KNN xLT,x=0～8%(摩尔分数)),并研究了陶瓷的晶相、显微结构和压电、铁电等性能.研究结果表明,KNN xLT陶瓷的正交相-四方相准同型相界(MPB)位于4%＜x＜6%处.随着LiTaO3含量的增加,陶瓷的正交→四方结构相变温度(TO-T)向低温方向移动,而四方→立方结构相变温度(Tc)向高温方向移动.陶瓷的压电常数d33和机电耦合系数kp随LiTaO3含量的增加均先增大后减小,而剩余极化强度Pr则随之逐渐减小,矫顽场Ec逐渐增大.当x=6%时,陶瓷具有较好的压电和铁电性能:d33=190pC/N,kp=40.0%,Pr=22.0μC/cm2,Ec=1.78kV/mm,Tc=440℃.该体系陶瓷具有较高的压电常数和比较大的平面机电耦合系数,是一种应用前景良好的压电铁电材料.     

氧化镧掺杂铌酸钾钠陶瓷的电、光性能研究

铌酸钾钠(K_0.5Na_0.5NbO₃, KNN)基陶瓷具有充放电速度快、透明度高、应用温度范围宽、使用寿命长等优点, 在脉冲功率器件等领域具有广阔的应用前景。通过改性技术提高铌酸钾钠基陶瓷的电、光性能是该方向的研究热点。本研究采用固相法制备0.825(K_0.5Na_0.5)NbO₃-0.175Sr_1-3x/2La_x(Sc_0.5Nb_0.5)O₃(x=0, 0.1, 0.2, 0.3)陶瓷(简称0.825KNN- 0.175SLSN), 研究La₂O₃掺杂对其相结构、微观形貌、光学、介电、铁电及储能性能的影响。研究结果表明: 0.825KNN- 0.175SLSN陶瓷具有高对称性的伪立方相结构; 随着La₂O₃掺杂量增大, 陶瓷的平均晶粒尺寸减小, 相变温度(T_m)及饱和极化强度(P_max)增大, 达到峰值后下降。在x=0.3时, 该体系陶瓷表现出优异的透明性, 在可见光波长(780 nm)及近红外波长(1200 nm)范围内透过率分别达65.2%及71.5%, 同时实现了310 kV/cm的击穿场强和1.85 J/cm ³的可释放能量密度。     

高性能钛酸钡基无铅压电陶瓷物理机制的研究进展

如何提高无铅压电陶瓷的压电性能是当前国内外压电铁电材料研究的前沿和热点之一。在归纳和分析锆钛酸铅陶瓷高性能起因的基础上,结合近年有关高性能钛酸钡基无铅压电陶瓷的报道,着重对钛酸钡基陶瓷高压电性能的物理机制的研发进展进行评价,以期为高性能无铅压电陶瓷材料的设计和开发提供依据。