一种高机电耦合系数高稳定性的压电陶瓷材料

研制了一种Pb(Nb_(2/3)Zn_(1/3)O_3-Pb(Sb_(2/3)Mn_(1/3))O_3-PbTiO_3-PbZrO_3四元系压电陶瓷材料,它具有高机电耦合系数(k_p=0.66),高稳定性(TCfs≤30×10~(-6)/℃)以及高机械品质因数(Q_m=1200)。该材料已成功地应用于低频宽带滤波器,得到了满意的效果。     

Sb_2O_3掺杂Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_0.20(Zr_(0.50)Ti_(0.50))_(0.80)O_3-0.5%MnO_2压电陶瓷性能

采用二步合成法制备了掺杂z%Sb_2O_3的Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_0.20(Zr_(0.50)Ti_(0.50))_(0.80)O_3-0.5%MnO_2(PZNTM)压电陶瓷(Sb_2O_3的质量分数为z=0、0.1、0.3、0.5、 0.7、0.9).探讨了不同剂量Sb_2O_3掺杂对陶瓷试样的相结构和机电性能的影响.结果表明,在1 150 ℃下烧结3 h,得到处在准同型相界附近的纯钙钛矿结构的陶瓷;随着Sb_2O_3掺杂量的增加,试样的压电常数d_(33)和机电耦合系数k_p先增大后减小,而介电损耗tan δ持续上升,机械品质因数Q_m则持续下降.当z＝0.3时,压电陶瓷的性能得到优化,d_(33)和k_p均达到最大值,分别为302 pC/N和0.60,而tan δ较小、Q_m较大,分别为0.006和880.     

压电陶瓷极化的新方法

本文介绍了一种压电陶瓷极化的新方法。本方法是在样品极化的同时,对样品再施加一个频率等于样品谐振频率的讯号电压,从而使样品在极化过程中处于谐振状态。对于硬性PZT、软性PZT及PbZrO_3—PbTiO_3—Pb(Mn_1/_3Sb_2/_3)O_3三元系,用本方法极化的样品,其k_p值均比用常规方法极化的有明显提高。     

Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3陶瓷的压电、铁电特性及场致应变效应

用普通陶瓷工艺制备了(1–x)Bi_(0.5)Na_(0.5)Ti O_3-x Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3(x=0.03~0.05)压电陶瓷,研究了Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3含量对Bi_(0.5)Na_(0.5)Ti O_3(BNT)压电陶瓷的介电、压电、铁电和场致应变效应的影响。研究表明,随着第二组元Ba(Al_(0.5)Sb_(0.5))O_3含量的增加,该陶瓷经历了从极性态的铁电相向非极性态的非铁电相的转变。在x=0.035组分处,多相共存导致样品具有最大的压电常数d_(33)=99 p C/N,最大的应变S_(max)=0.27%,机电耦合系数k_p=20.1%,k_t=30.4%,等效压电常数d~*_(33)=386 pm/V。     

改性PbTiO_3压电陶瓷及其在SAW中的应用

本文介绍了采用一般工艺研制的以Nd、Mn、In改性的PbTiO_3压电陶瓷的性能及其测试方法;并探讨了In含量与瓷料的晶粒尺寸、表面波延迟温度系数及传输损耗的关系。以化学分子式为(Pb_(0.88)Nd_(0.1))(Ti__(0.92)Mn_(0.02)In_(0.06))O_3的配方获得了晶粒尺寸为0.5～1.8μm; 抛光表面气孔小于1.5μm;表面波传输损耗为4dB/cm(30MHz);相对介电常数为210;机械品质因数为1800;表面波延迟温度系数为20ppm/℃(0～80℃)优良压电陶瓷材料。本文研究了这种陶瓷材料在SAW中的应用。     

(Zn_(1/3)Nb_(2/3))~(4+)取代的BNT系无铅压电陶瓷性能

采用两步合成工艺,制备了新型Bi1/2Na1/2Ti1–x(Zn1/3Nb2/3)xO3(简称BNTZN—100x)系无铅压电陶瓷。研究了B位复合离子(Zn1/3Nb2/3)4+取代量对BNT陶瓷介电及压电性能的影响。结果表明:当0.005≤x≤0.020时,该体系陶瓷具有三方、四方共存的准同型相界(MPB)结构。在MPB附近,具有较佳的压电性能:当x为0.020时,d33为97pC/N,kt为0.47。εr-t曲线显示该体系材料具有明显的弥散相变特征。具有高kt值,低kp值;kt/kp较大,具有较大的各向异性,是一种适合高频下使用的优良超声换能材料。     

各向异性压电陶瓷材料

本工作制备了添有少量Pb(Zn_(1/3) Nb_(2/3))O_3,Bi(Zn_(1/2) Ti_(1/2))O_3和MnO_2的高电阻率,高密度的改性(PbCa)TiO_3压电陶瓷。这种陶瓷在150℃和施加40—50kV/cm电场条件下极化之后显示出大的各向异性压电特性。它具有高的厚度扩张模式机电藕合系数Kt,高的机械品质因素Qm低的介电常数,而平面耦合系数Kp值极小。于是,这种新的压电材料适于制作高频陶瓷滤波器超声换能器,金属探伤检测器,以及声表面波器件等。     

低损耗、高Q_m值Pb(Nb_(2/3)Mn_(1/3))O_3-Pb(Sb_(2/3)Mn_(1/3))O_3-PZT材料

研究了组分变化及掺杂对四元系 Pb( Nb2 /3Mn1 /3) O3- Pb( Sb2 /3Mn1 /3) O3- PZT压电材料性能的影响 ,发现 Zr/Ti比值在准同型相界附近该材料有最大的压电常数 d33,而机械品质因数 Qm 值较小 ;Zr/Ti比偏离该相界时则机械品质因数 Qm 升高 ,相应的压电常数 d33减小。通过改变 Pb( Nb2 /3Mn1 /3) O3、Pb( Sb2 /3Mn1 /3) O3两组分的含量及掺入 Sr、Ce等杂质 ,获得的材料介电损耗为 0 .14 % ,机械品质因数为 2 3 4 1,压电常数为 2 16p C/N。     

低损耗、高Qm值Pb(Nb2/3Mnl/3)O3-Pb(Sb2/3Mnl/3) O3-PZT材料

研究了组分变化及掺杂对四元系Pb(Nb2/3Mn1/3)O3-Pb(Sb2/3Mn1/3)O3-PZT压电材料性能的影响,发现Zr/Ti比值在准同型相界附近该材料有最大的压电常数d33,而机械品质因数Qm值较小;Zr/Ti比偏离该相界时则机械品质因数Qm升高,相应的压电常数d33减小.通过改变Pb(Nb2/3Mn1/3)O3、Pb(Sb2/3Mn1/3)O3两组分的含量及掺入Sr、Ce等杂质,获得的材料介电损耗为014%,机械品质因数为2341,压电常效为216 pC/N.     

一种用于多层片式电容器的X7R瓷料

研制成功一种供多层片式陶瓷电容器(MLC)用的中温烧结X7R瓷料,其组成为BaTiO_3-PbBi_4Ti_4O_(15)-PbNb_2O_6,烧成温度1080℃,ε_r≥1600,tgδ≤70×10~(-4),ρ_v≥10~(13)Ω·cm,绝缘强度≥10V/μm,△C/C≤±10×10~(-2)(—55～+125℃)。该瓷料已用在MLC引进线上制做片式电容器,电容量从4700pF至10000pF,性能符合CT41—2X1标准。     

铅镁锰锑铌多元系压电陶瓷材料

采用先驱体法制备了Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_A(Mn_(1/3)Nb_2/3))_B(Mm_(1/3)Sb_(2/3))_CZr_DTi_EO_3(PMMSN)铅镁锰锑铌多元系中温压电陶瓷材料。从XRD图谱可以看出,先驱体法容易消除焦绿石相,得到单相钙钛矿材料。实验结果表明,先驱体法制成样品的烧成温度较低,压电和介电性能优良。1100℃烧结样品的性能参数:Qm为2060,k_p为0.55,ε_r为1200,d_(33)为293 pC/N,tgδ为0.45×10~(-2),可用于压电变压器、超声换能器和压电马达等功率型器件。     

添加剂对PMN—PT基低温烧结MLC瓷料性能的影响

探讨少量添加剂LiF、Bi_2O_3、SiO_2及PbO对Pb(Mg1/3 Nb2/3)O_3(简作PMN)-PbTiO_3(简作PT)基多层瓷介电容器(简为MLC)瓷料某些性能的影响。实验结果表明,适当添加上述化合物将在一定程度上改善瓷料的介电性能。少量LiF的引入可获得烧结温度850℃介电性能良好的MLC瓷料,为采用全银内电极取代Pd-Ag电极创造了条件。     

Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷的电致伸缩系数

本文在温度为-110— 100℃间,用应变仪、压电谐振和干涉技术三种方法精确地测定了Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷的电致伸缩系数Q_(33)和Q_(13).电极化强度与诱生应变之间甚至在铁电相和顺电相中都保持二次方关系.电致伸缩系数Q_(33)=2.3(±0.2)×10~(-2)m~4C~(-2)和Q_(13)=-0.64 (±0.05)×10~(-2)m~4C~(-2),该值几乎与温度无关.也测得了室温时场诱压电系数d_(33)和d_(31)随多流偏压的变化.d_(33)/ε_3和d_(31)/ε_ 3的值与诱生电极化强度成正比.从斜率计算的电致伸缩系数和用应变仪测到的完全一致.     

BeAl_2O_4:Cr~(3 )单晶的熔盐法生长及其光谱特性的研究

采用熔盐法从PbF_2—PbO—B_2O_3三元系高温溶液中生长出掺Cr~(3 )的BeAl_2O_4单晶,通过严格控制降温速率(约2℃/小时)和熔剂成份的摩尔比值(45P_bF_2:45P_bO:10B_2O_3)获得了尺寸达10×4.5×4.5mm~3的块状透明晶体。 在5K.77K和300K不同温度下测量了Cr~(3 ):BeAl_2O_4单晶的非偏振吸水谱、荧光谱和激发谱(T=300K),首次由实验确定出在C_(1h)低对称场微扰下Cr~(3 )离子的~2T_1和~2T_2能级分裂出的三个亚能级的位置。     

(Ca1-xBax)[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15)]O3+δ陶瓷微波介电特性

研究了A位Ba2+取代对(Ca1-xBax)[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]O3+δ (0≤x≤0.2,CBLNZ)陶瓷的微观结构及微波介电特性的影响.当0≤x≤0.025时,体系为单一钙钛矿相,随Ba2+含量的增加,谐振频率温度系数(τf)由-9.4×10-6/℃增加到18×10-6/℃,而品质因数(Q)先增大;当x=0.025时,开始下降.用键价理论分析了谐振频率温度系数随B位键价的变化关系.当x(Ba2+)=2.5%时,陶瓷微波介电性能最佳,即介电常数εr=34.3,品质因数与频率的乘积Q·f =13 400 GHz,τf =-2.1×10-6/℃.     

Nd_2O_3掺杂(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)陶瓷的结构及微波性能

采用传统的固相反应法制备(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)+x%Nd_2O_3(质量分数0≤x≤8,BSN)系微波介质陶瓷,并对其物相组成、晶体结构及微波介电性能进行分析。研究结果表明,Nd_2O_3含量的增加降低了BSN陶瓷的烧结温度,陶瓷的主晶相为SrLa_4Ti_4O_(15)相,并伴随有少量第二相La_2TiO_5的生成。在微波频率下,随着Nd_2O_3含量的增加,BSN陶瓷的介电常数及谐振频率温度系数变化小,品质因数与频率之积(Q×f)值提高,优化出掺杂4%Nd_2O_3的(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)陶瓷具有最佳微波介电性能:εr=43.2,Q×f=42 015 GHz(6.024 GHz),τf=-9.6μ℃-1。     

Cd_6Sb_2O_(10)半导瓷的合成分析

通过高温X射线衍射分析、差热分析和热失重分析,对新型锑酸镉半导瓷Cd_6Sb_2O_(10)的合成过程进行了系统研究。结果表明,温度在1000℃以下,CdO和Sb_2O_5原料尚未反应;在1000℃时有部分粉料开始反应,温度上升到1100℃时,反应速度迅速加快;到1200℃合成反应全部完成。     

PZT95/5型铁电陶瓷材料的热释电效应研究

本文研究PZT95/5型多晶固溶体在两个菱方铁电相间相变时的热释电性质。制备了掺Nb_2O_5和Sb_2O_3的两类Pb(Zr_(1-x)Ti_x) O_3(1.5≤x≤8)陶瓷,并进行了热释电性能测试。测得ZT-Nb-25组成的陶瓷在27℃～37℃温度范围的最高热释电系数达4.0×10~(-3)-~3Cm~(-2)K~(-1)。热释电系数、热滞和相变温度是采用电荷积分法和短路电流法进行测量的。本文最后讨论了相变时的热释电系数和剩余极化的变化。     

Al2O3含量对Ni0.6Mn2.4-xAlxO4热敏材料性能的影响

采用传统固相反应法制备了Ni_(0. 6)Mn_(2. 4-x)Al_xO_4(x=0.08,0.1,0.12,0.14,0.16,0.18)热敏陶瓷材料。借助XRD、SEM和电性能测试手段,系统地分析了Al_2O_3含量和烧结温度对该热敏陶瓷组织结构、电性能及其稳定性的影响。结果表明,Al_2O_3的增加不会改变Ni_(0. 6)Mn_(2. 4-x)Al_xO_4陶瓷的晶体结构,但其最佳烧结温度有所不同,Al_2O_3含量越高,致密化所需烧结温度也越高。增加Al_2O_3含量有助于减小晶粒尺寸,增加晶界,最终使室温电阻率ρ_(25)和B值均增加。高温300℃/100 h下的老化系数明显比常规150℃/1000 h要高,其中电阻率的最大老化系数为7.02%。     

中温BaO-TiO_2-Nd_2O_3-PbO系陶瓷的结构和介电性能

研究了中温烧结的BaO-TiO_2-Nd_2O_3-PbO系陶瓷的结构和介电性能,在BaO-TiO_2-Nd_2O_3系中加入适量的PbO可获得ε_r=75,a_ε=(0±10)×10~(-6)/℃,tgδ=3×10~(14),ρ≥10~(14)Ω·cm的中温热稳定MLC瓷料。通过样品的SEM、EDAX和XRD分析证明此种类型陶瓷的主晶相是三元化合物BaNd_2Ti_5O_(14),同时也观察到Nd_2Ti_2O_7和PbTiO_3等附加相的存在。