Nb掺杂PLZT压电陶瓷性能研究

探讨Nb2O5掺杂对Pb1-xLax(ZryTi1-y)1-x4O3(x=7%,0＜y＜1)(简称PLZT)压电陶瓷性能影响.通过X射线衍射及扫描电镜分析Pb1-xLax(ZryTi1-=y)1-x/4O3 0.5%NbzOs陶瓷的相组成和显微结构.结果表明合成温度1060℃时,可以得到钙钛矿结构.随着Nb2O5掺杂量的增大,四方相的含量减少,准同型相界向三方相移动.掺杂NbzO5的质量分数为0.5%,Zr/Ti=57.5/42.5时,得到的压电陶瓷介电、压电性能最优,εT33/ε0=3100,tan6=1.96%,d33=550PC/N,Kp=0.67.     

Nb2O5掺杂NiFe2O4陶瓷材料的显微结构和导电性能

以NiO、Fe2O3和Nb2O5为原料,采用固相烧结法合成陶瓷粉体,通过等静压-气氛烧结法制备Ni1-xNbxFe2O4(x=0,0.02,0.05,0.07,0.10,0.20)陶瓷试样,并对其进行导电性能测试。通过XRD、SEM、EDX、FTIR和XPS等分析手段对材料的物相组成、显微结构和微区成分进行表征,研究Nb2O5掺杂对陶瓷材料显微结构和导电性能的影响。结果表明:Nb2O5掺杂抑制NiFe2O4基体中NiO相的出现,过量时生成FeNbO4相;适量掺杂(x=0.05)有利于消除晶界孔隙,提高陶瓷的烧结密度;与未掺杂试样相比,掺杂Nb2O5的NiF2O4陶瓷材料的导电性均得到很大改善,其中掺杂量x=0.05的Ni0.95Nb0.05Fe2O4陶瓷试样在1 233 K的电导率较纯NiFe2O4的提高60%。     

乙丙醇辅助水热合成K0.5Na0.5NbO3基陶瓷粉体

以Nb2O5、Na OH、KOH和异丙醇(C3H8O)为原料,采用水热法合成K0.5Na0.5Nb O3粉体,研究了C3H8O、Ta、Sb及Sb-Ta共掺杂掺杂对K0.5Na0.5Nb O3粉体的物相、形貌及粒径大小的影响。结果表明:Sb、Ta掺杂使粉体物相由正交相转变到四方相结构;加入C3H8O及Ta掺杂粉体呈立方形貌趋势,Sb及Sb-Ta掺杂粉体具有连生态八面体形貌;C3H8O的加入使得粉体粒径减小,掺杂后粉体粒径大小的关系为:K0.5Na0.5Nb(1-y)SbyO3>K0.5Na0.5Nb1-x-yTaxSbyO3>K0.5Na0.5Nb(1-x)TaxO3。     

V2O5溶胶掺杂Li1.05Nb0.55Ti0.55O3微波介质陶瓷的烧结特性及介电性能

研究了V2O5溶胶含量对Li1.05Nb0.55Ti0.55O3陶瓷烧结特性及介电性能的影响.实验结果发现,V2O5溶胶与基质形成低熔点LiVO3界面相,促使Li1.05Nb0.55Ti0.55O3烧结温度从1 100℃降至900℃;XDR表明,LiVO3相在烧结后期固溶入M相晶格中.随V2O5添加量增加,致密化温度降低,介电常数εr减少,品质因子Qf降低,频率温度系数τf变化较小掺加2%V2O5(质量分数,下同)溶胶的Li1.05Nb0.55Ti0.55O3陶瓷在900℃烧结2 h,其微波介电性能εt=60.2,Qf=3 868 GHz,τf=35.7×10-6/℃.     

MnO2和Nb2O5掺杂Pb（Mn1/3Sb2/3）0.05Zr0.47Ti0.48O3压电陶瓷性能的研究

探讨了MnO2和Nb2O5掺杂对Pb（Mn1/3Sb2/3）0.05Zr0.47Ti0.48O3（PMSZT）材料相组成、显微结构、电性能及温度稳定性的影响.结果发现：合成温度900℃,可以得到钙钛矿结构;随着掺杂量的增大,四方相的含量减少,准同型相界向三方相移动;当MnO2过量0.1%,Nb2O5掺杂0.05%（均为质量分数）时,εT33/ε0,d33和Kp达到最佳值;随着MnO2和Nb2O5掺杂量增加,Qm值下降,谐振频率变化率随温度变化由正到负.     

Nb/Co比对钛酸钡锶电容器陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5/Co2O3摩尔比(简称Nb/Co比,下同)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Nb/Co比与BST陶瓷性能的关系.借助扫描电镜(SEM)研究Nb/Co比对BST陶瓷微观结构的影响,采用X射线衍射(XRD)分析了BST陶瓷物相组成,探讨了Nb/Co比对BST陶瓷性能影响的机理.结果表明当Nb/Co比为1.1,可得到满足X7R特性、介电常数为2449、耐压为5 MV/m以上综合性能好的BST陶瓷.Nb/Co比增大对BST陶瓷性能的影响是通过阻止晶粒生长、致密化、(适当增加Nb/Co比能细晶化、过量增加Nb/Co比导致少量晶粒异常长大、)宽化介电常数温度曲线、改善介电常数温度特性、减少介电常数、形成杂相、形成"晶核-晶壳"结构等进行.通过研究获得高介高压高稳定电容器陶瓷.     

铁掺杂对PNW-PMS-PZT压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺制备了(PNW-PMS-PZT-x ω/%Fe2O3)四元系压电陶瓷,分析了陶瓷样品的相结构组成,结果表明1150℃烧结陶瓷为纯钙钛矿相结构,随着Fe2O3掺杂量的增加,材料体系由四方相向三方相过渡;随着Fe2O3添加量的增加,晶粒逐渐变大.详细研究了不同剂量的铁掺杂对压电陶瓷介电和压电性能的影响,随着Fe2O3掺杂量的增加,εr,d33和kp逐渐增加,Fe2O3掺杂量为0.2ω/%时达到各自的最大值,然后逐渐降低;随着Fe2O3掺杂量的增加,tanδ和Tc逐渐减少,Qm逐渐增大.Fe2O3掺杂量为0.2 ω/%的PNW-PMS-PZT压电陶瓷适合制作大功率压电陶瓷变压器.其性能为εr=1965,tanδ=0.0059,kp=0.642,Qm=1358,d33=360 pC/N和Tc=225℃.     

Nb/Co比对钛酸钡锶电容器陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5/Co2O3摩尔比(简称Nb/Co比,下同)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Nb/Co比与BST陶瓷性能的关系.借助扫描电镜(SEM)研究Nb/Co比对BST陶瓷微观结构的影响,采用X射线衍射(XRD)分析了BST陶瓷物相组成,探讨了Nb/Co比对BST陶瓷性能影响的机理.结果表明:当Nb/Co比为1.1,可得到满足X7R特性、介电常数为2449、耐压为5 MV/m以上综合性能好的BST陶瓷.Nb/Co比增大对BST陶瓷性能的影响是通过阻止晶粒生长、致密化、(适当增加Nb/Co比能细晶化、过量增加Nb/Co比导致少量晶粒异常长大、)宽化介电常数温度曲线、改善介电常数温度特性、减少介电常数、形成杂相、形成"晶核-晶壳"结构等进行.通过研究获得高介高压高稳定电容器陶瓷.     

Bi4Ti3O12掺杂中温烧结(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷

研究了Bi4Ti3O12掺杂量(≥8%,质量分数)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Bi4Ti3O12掺杂量与BST陶瓷性能的关系,得到中温烧结(≤1150℃)、高压(≥6.99MV/m)、低损耗(0.008)、符合X7R特性的多层陶瓷电容器瓷料.借助扫描电镜(SEM)研究了Bi4Ti3O12对BST陶瓷微观结构的影响,探讨了Bi4Ti3O12掺杂量对BST陶瓷性能和结构影响机理.结果表明:Bi4Ti3O12是通过与BST形成核-壳结构、形成玻璃相、偏析晶界及抑制晶粒生长、改善介温特性等来影响瓷料性能和结构的.这些结果为Bi4Ti3O12掺杂改性BST电容器陶瓷提供一定的依据.     

Bi4Ti3O12掺杂中温烧结(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷

研究了Bi4Ti3O12掺杂量(≥8%,质量分数)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Bi4Ti3O12掺杂量与BST陶瓷性能的关系,得到中温烧结(≤1150℃)、高压(≥6.99MV/m)、低损耗(0.008)、符合X7R特性的多层陶瓷电容器瓷料.借助扫描电镜(SEM)研究了Bi4Ti3O12对BST陶瓷微观结构的影响,探讨了Bi4Ti3O12掺杂量对BST陶瓷性能和结构影响机理.结果表明Bi4Ti3O12是通过与BST形成核-壳结构、形成玻璃相、偏析晶界及抑制晶粒生长、改善介温特性等来影响瓷料性能和结构的.这些结果为Bi4Ti3O12掺杂改性BST电容器陶瓷提供一定的依据.