(0.96Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3~-0.04BaTiO_3)-(0.98K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3~-0.02LiTaO_3)无铅压电陶瓷的结构分析与性能研究

研究了(1-x)(0.96Bi_0.5Na_0.5TiO_3-0.04BaTiO_3)-x(0.98K_0.5Na_0.5NbO_3-0.02LiTaO_3)(BNTBT-KNNLT)体系在0≤x≤0.07这一组分区域的结构和性能.X射线衍射谱发现,这一系列组分在室温下形成纯钙钛矿型固溶体,没有其他杂相产生.(111)峰的峰位和峰形随组分的变化有规律的变化.随着KNNLT组分的加入,压电及介电等性能有比较明显的改变.压电性能随KNNLT的加入出现最大值.当x=0.02时,压电常数d_(33)=125 pC/N.介电常数在室温下随组分的增加而增加.电滞回线的结果显示,尽管在BNTBT中掺杂了KNNLT,这一系列的压电陶瓷仍然具有较大的矫顽场.当x=0.02时,室温下介电常数和剩余极化强度分别为:ε_r=1455,P_r=32.3 μC/cm~2.实验结果表明适量的KNNLT掺杂进BNTBT中可以改善BNTBT的压电和介电性能.     

Co、Ni添加对FeBYNb块体非晶合金玻璃形成能力和磁性能的影响

采用铜模吸铸工艺成功制备了一系列的(Fe_(1-x-y)Co_yNi_x)_(68.4)B_(23)Y_(4.6)Nb_4块体非晶合金,并采用X射线衍射仪(XRD)、差热分析仪(DTA)、振动样品磁强计(VSM)测试块体非晶合金的结构、热稳定性和磁性能.探讨了不同Co、Ni含量对(Fe_(1-x-y)Co_yNi_x)_(68.4)B_(23)Y_(4.6)Nb>.4>系合金玻璃形成能力(GFA)及磁性能的影响.结果表明:合金(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(68.4)B_(23)Y_(4.6)Nb_4、(Fe_xNi_(1-x)_(68.4)B_(23.6)Nb_4(x=0.05、0.1、0.15、0.2)、(Fe_(1-x-y)Co_yNi_x)_(68.4)B_(23)Y_(4.6)Nb_4(x=0.15、0.3、0.45,y=0.1、0.2)均可制得直径为3 mm的非晶棒.该系列合金均具有良好的软磁性能,但随着Co、Ni含最的增加,其饱和磁化强度均下降.     

AgNbO3-BaTiO3陶瓷在准同型相界附近的电学性能研究

最近的理论工作预期，可能存在一种新的无铅压电陶瓷xAgNbO3-（1-x）BaTiO3，认为在含12％AgNbO3的组分处存在准同型相界（MPB），具有良好的性能，并有较高的居里点。但是尚未见到有关这方面的实验报道。通过传统的固相反应法合成xAgNbO3-（1-x）BaTiO3陶瓷，其中取x等于0．08到0．16。首先在950℃下预烧3h合成AgNbO3-BaTiO3，然后将粉末球磨、压片后，在1150℃下进一步烧结得到样品。通过X射线衍射技术（XRD），研究了xAgNbO3-（1-x）BaTiO3的相结构，并对这一体系的电学性质进行了测试。发现x=0．12附近存在着MPB，且介电常数达到1000左右，剩余极化强度达到3．5μC／cm^2，矫顽场反为800V／mm。xAgNbO3-（1-x）BaTiO3作为一种可供选择的无铅压电陶瓷值得进一步的研究和开发。     

Co_2O_3掺杂对铌酸钾钠无铅压电陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备了K_0.5Na_0.5NbO_3+xCo_2O_3(0≤x≤1%)无铅压电陶瓷,使用XRD、SEM、 Agilent 4294A精密阻抗分析仪等对该体系的相组成、显微结构、压电及介电等性能进行表征.结果表明:Co_2O_3的掺入并没有改变K_0.5Na_0.5NbO_3的晶体结构,该陶瓷材料仍然为正交相钙钛矿结构;Co_2O_3的掺入使材料的晶粒尺寸明显增大,但当x=1%时,晶粒尺寸减小,说明过多的Co_2O_3有抑制晶粒长大的作用;Co_2O_3的掺入使200 ℃附近的正交→四方铁电相变温度TO-T向低温方向移动,居里温度TC向高温方向移动,同时材料的压电常数d_(33)、机电耦合系数k_p均随之先增大后减小,机械品质因数Qm整体增大,1 kHz频率下的介电常数ε_r和介电损耗tanδ降低,密度显著增大.当x=0.5%时,陶瓷性能最佳:d_(33)=103 pC/N,k_p=0.362, tanδ=1.8%,ε_r=234,Qm=182,ρ=4.29 g/cm~3.     

铈掺杂对钙铋钛铁电陶瓷取向及性能的影响

用固相烧结工艺,制备了不同Ce掺量CaBi_(4-x)CexTi_4O_(15)的陶瓷样品.用X射线衍射对其显微结构进行了分析,并测试了样品的介电、铁电性能,研究了烧结温度对样品晶粒取向和铁电性能的影响.结果发现Ce掺杂未改变CaBi_(4-x)CexTi_4O_(15)的晶体结构,1150 ℃烧结所得样品中a轴取向晶粒较多,有利于样品的铁电性能;x=0.2为最佳掺量,样品剩余极化强度最大,2P_r=18.4 mC/cm~2 ,对应的矫顽场强度2E_c=99 kV/cm,相对介电常数ε_r=165,介电损耗tanδ=2×10~(-3).     

准同型相界附近PMN-PT陶瓷的介电与压电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备了组成在相界附近的(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x PbTiO3弛豫铁电陶瓷.陶瓷样品X射线衍射相组成和相结构分析表明:所有陶瓷样品均为纯钙钛矿相,没有检测出其它杂相;而且组成在x=0.33 mol处存在一准同型相界(MPB),在该相界附近三方相和四方相共存,而远离该相界则分别为纯三方相和四方相.在该相界附近组成具有优异的介电和压电性能:εm～38000,Ec～5 kV/cm,P～31.5 μC/cm2,d33～500 pC/N,这主要是由于宏观上的三方和四方两相共存,或微观上的微畴和宏畴共存引起的.     

溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成K_xNa_(1-x)NbO_3纳米粉体及陶瓷:介电和压电性能（英文）

室温下用溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成平均尺寸约50 nm的仿立方体结构K_(x )Na_(1-x )Nb O_3纳米粉体并制备成陶瓷,对陶瓷进行相结构、显微组织以及电性能的表征。XRD结果表明,K_(x )Na_(1-x )NbO_3陶瓷为纯的钙钛矿结构,且K_(0.5)Na_(0.5)Nb O_3陶瓷具有正交相和单斜相的混合相结构。SEM结果表明,所有陶瓷样品均为孪晶分布,且孪晶分布中小晶粒数随K~+含量的增加而减少。在室温下,晶粒尺寸均匀且具有最大密度的K_(0.5)Na_(0.5)Nb O_3陶瓷具有较优异的电性能:ε_r=467.40,tanδ=0.020,d_(33)=128 pC/N,k_p=0.32。K_(0.5)Na_(0.5)Nb O_3陶瓷的优良电性能说明溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成的K_(0.50)Na_(0.50)Nb O_3粉体性能较好,且制备的陶瓷满足无铅压电材料应用。     

α-(Al,Cr,Fe)_2O_3相稳定性和力学性能的第一性原理计算

采用第一性原理分别对α-Al_2O_3、α-(Al_(0.75)Cr_(0.25))_2O_3、α-(Al_(0.75-x)Cr_(0.25)Fe_x)_2O_3和α-(Al_(0.75)Cr_(0.25-x)Fe_x)_2O_3相晶胞体积、结合能、态密度和力学性能的变化进行计算。研究表明:α-(Al_(0.75-x)Cr_(0.25)Fe_x)_2O_3四元相的晶胞体积随着Fe原子置换数量的增加而缓慢增大,α-(Al_(0.75)Cr_(0.25-x)Fe_x)_2O_3四元相晶胞的体积随着Fe原子数量的增加而迅速减小;相结合能结果显示,α-Al_2O_3、α-(Al_(0.75)Cr_(0.25))_2O_3、α-(Al_(0.75-x)Cr_(0.25)Fe_x)_2O_3和α-(Al_(0.75)Cr_(0.25-x)Fe_x)_2O_3相均为稳定结构,其中α-Al_2O_3相的结合能最低,随着置换原子种类和数量的增加,结合能增大,相稳定性下降;当Fe元素原子数量占金属元素总原子数0～3 at.%时,α-(Al_(0.75-x) Cr_(0.25)Fe_x)_2O_3和α-(Al_(0.75)Cr_(0.25-x)Fe_x)_2O_3四元相的硬度、H/E和H3/E*2较α-(Al_(0.75)Cr_(0.25))_2O_3相有明显提升,但均低于α-Al_2O_3相,仅α-(Al0.63Cr_(0.25)Fe0.12)_2O_3相的H/E和H~3/E~(*2)值高于α-Al_2O_3相。     

少量钼铝对Nb—20W—5Ti—1Zr合金抗氧化性能的影响

引言关于Nb—W—Ti—Zr—Mo—O和Nb—W—Ti—Zr—Mo—Al—O多元合金系氧化过程中所形成相的结构和性能未见详细的报导,只有一些关于NbO_2—Nb_2O_5、TiO_2—Nb_2O_5、ZrO_2—Nb_2O_5、WO_3—Nb_2O_5,Mo O_8—Nb_2O_5和Al_2O_3—Nb_2O_5等氧化物二元系的和部分三元系的相结构以及一些相图和低价氧化铌的一些数据。     

钛钽镁酸钡的合成及其微波介电性

以Ba(Mg1/3Ta2/3)O3为基,通过不同量的Ti取代实验,探讨Ti取代对Ba(Mgx/12Ta2x/12Ti12-x/12)O3瓷(1/3＜x＜4=(简称BMTT)介电性能和结构的影响.结果表明Ti4+与Mg2+,Ta5+离子对构成类质同相代换,形成Ba(Mgx/12Ta2x/12Ti12-3x/12)O3(1/3≤x≤4)系列新固溶体,与Ba(Mg1/3T2/3)O3具有相同的晶体结构.当体系组成蜝a(Mg1/6Ta1/3Ti1/2)O3时,在1480℃下烧结保温3h所制备的材料微波介电性能为εr=89,Q×f=12 700GHz(6GHz下),τf=1.9×10-4/℃.     

Mo(Si_(1-x)Al_x)_2/Al_2O_3复合材料的制备与强韧化

以Mo、Al、Si和Mo O_34种粉末为原料,通过燃烧合成和真空热压烧结工艺原位制备了(Si_(1-x)Al_x)_2/Al_2O_3复合材料,分析了其燃烧模式、产物相结构、微观组织和力学性能。结果表明:添加Al之后坯体的燃烧合成反应更加剧烈,燃烧模式由螺旋模式转入混沌模式。随着合金化Al含量的增加,基体相结构由C11_b型Mo Si_2转变为C40型Mo(Si,Al)_2,并且在所有复合材料中都可以鉴别出Al_2O_3衍射峰,表明通过燃烧合成技术原位制备了Mo(Si_(1-x)Al_x)_2/Al_2O_3复合材料。复合材料的断裂韧性和抗弯强度最高分别达到4.25 MPa·m~(1/2)和346 MPa,比纯Mo Si_2提高了39%和60%。复合材料的强韧化机制主要有Al合金化强韧化、Al_2O_3第二相颗粒弥散强韧化、玻璃相的消除以及断裂方式的转变。     

先驱体合成法制备PMN-PT弛豫铁电体及其表征

采用先驱体合成法,以氧化物为原料制备了钙钛矿结构的(1-x)PMN—xPT弛豫铁电陶瓷粉末,研究了预烧温度以及PbTiO3固溶量等工艺参数对样品的相结构的影响．结果表明,随预烧温度升高,PMN—PT钙钛矿相含量增加,但温度过高,由于PbO的挥发钙钛矿相又减少;增加PbTiO3也可使钙钛矿相含量增加．     

Optimization of dielectric constant temperature coefficient of pyrochlores containing bismuth

1　INTRODUCTIONDielectric ceramics are widely used with ad vances in microelectronic technologies. Bismuth based pyrochlores exhibit well known high fre quency dielectric properties for multilayer capaci tor. Group of pyrochlore structured compounds isof general formula A2B2O7(where A is trivalent orbivalent cations and B is quadrivalent and quinque valent cations). As a member of the pyrochlorefamily of compound, bismuth zinc niobate is a typi cal high frequenc…     

多层压电陶瓷变压器的振动与疲劳

低温共烧多层压电陶瓷变压器具有体积小、转换效率高、升压比高、无电磁辐射等优点,是传统电磁变压器在小功率仪器设备上理想的替代品.采用Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(ZrTi)O_3低烧瓷料,通过干法流延多层叠印技术制备出高性能多层压电陶瓷变压器样品,内电极银钯浆配比7:3.利用Polytec300-F扫描激光测振仪测试了多层压电陶瓷变压器沿长度伸缩振动的位移和模态.通过对压电变压器振动性能和升压比的测试,研究了器件性能衰减及疲劳特性.     

改进的工艺路线制备化学计量比的PZN基钙钛矿陶瓷

采用改进的工艺路线制备了化学计量比的Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-BaTiO3陶瓷,二氧化钛和碳酸钡不经过预烧,与预反应粉体混合球磨,成型后直接烧结,在1100℃和1120℃分别保温1 h,2 h,4 h获得了100%钙钛矿结构的PZN-PT-BT陶瓷,最大密度7.418 g/cm3,最大介电常数7672.     

改进的工艺路线制备化学计量比的PZN基钙钛矿陶瓷

采用改进的工艺路线制备了化学计量比的Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-BaTiO3陶瓷,二氧化钛和碳酸钡不经过预烧,与预反应粉体混合球磨,成型后直接烧结,在1100℃和1120℃分别保温1 h,2 h,4 h获得了100%钙钛矿结构的PZN-PT-BT陶瓷,最大密度7.418 g/cm3,最大介电常数7672.     

Structural characteristics and dielectric properties of glass-ceramic nanocomposites of (Pb,Sr)Nb2O6-NaNbO3-SiO2

The structure and dielectric properties of(Pb,Sr)Nb2O6-NaNbO3-SiO2 glass-ceramics with different Pb and Sr contents were investigated.The XRD pattern of glass-ceramics without Sr substitution is different from that with Sr substitution,which indicates the existence of orthorhombic phase in the latter ones.TEM bright field observation shows nanosized microstructures,while for samples with Sr,typical eutectic microstructure with separated crystallized bands is found in the glass matrix.Dielectric properties measurement of the samples indicates an obvious improvement of dielectric constant,dielectric loss,DC field and temperature dependence of dielectric constant when the molar ratio of Sr to Pb is 4:6.     

Li掺杂Ba(Ti1/7Sn1/7Zr1/7Hf1/7Nb1/7Ga1/7Li(1/7-x))O3高熵陶瓷的制备及介电性能研究

近年来,在高熵合金基础上发展起来的高熵陶瓷逐渐引起了研究者的广泛关注,其出现为开发高性能的无机非金属材料提供了新的设计思路。本文采用固相法制备了BaMO3基钙钛矿型高熵陶瓷Ba(Ti1/7Sn1/7Zr1/7Hf1/7Nb1/7Ga1/7Li(1/7-x))O3 (x = 0, 2.3%, 5.3%, 8.3%, 11.3%),并研究了Li含量对高熵陶瓷物相结构、微观形貌及介电性能的影响。结果表明,Li含量对陶瓷结构的影响不大,陶瓷均保持立方钙钛矿结构,且无杂相产生;陶瓷的晶粒尺寸相对较均匀。当x = 0时,即B位七元等摩尔比Ba(Ti1/7Sn1/7Zr1/7Hf1/7Nb1/7Ga1/7Li1/7)O3高熵陶瓷,其介电常数达到了最大值2920 (@100 Hz),相较于已报道的不掺Li的六元高熵钙钛矿陶瓷Ba(Ti1/6Sn1/6Zr1/6Hf1/6Nb1/6Ga1/6)O3提升了近50倍。     

Bonding of Al2O3 ceramic and Nb using transient liquid phase brazing

The brazing of Al2O3 to Nb was achieved by the method of transient liquid phase (TLP) bonding. Ti foil and Ni-5V alloy foil were used as interlayers for the bonding. The base materials were brazed at 1423-1573 K for 1-120 min. The results show that the shear strength of the joint first increases and then decreases with increasing holding time and brazing temperature. The joint interface microstructure and elements distribution were investigated. It can be concluded that a composite structure, in which the base metals are solid solution Nb(V) and Nb(Ti) reinforced by Ni3Ti, is formed when the brazing temperature is 1473 K and holding time 15 min, and a satisfactory joint strength can be achieved. The interaction of Ti foil and Ni-5V foil leads to the formation of liquid eutectic phase with low melting point, at the same time the combination of Ti come from the interlayer with O atoms from Al2O3 results in the bonding of Al2O3 and Nb.     

High-Temperature Oxidation Behavior of Ti-22Al-27(Nb, Zr) Alloys

研究了Ti2Al Nb基合金Ti-22Al-(27-x)Nb-x Zr(x=0,1,6,at%)在650~800℃的氧化行为。采用XRD和SEM等测试技术对此温度区间形成的氧化层特征进行了分析。结果表明,相比Ti-22Al-27Nb,含锆合金具有较好的抗氧化性能。Ti-22Al-(27-x)Nb-x Zr合金在650℃氧化100 h,主要氧化产物为Ti O2,而在800℃氧化100 h,Ti O2,Al2O3和Al Nb O4为主要产物,但是在Ti-22Al-21Nb-6Zr合金中还有Zr O2生成。Ti-22Al-26Nb-1Zr合金具有优异抗氧化性能,归因于氧化产物细化形成了致密的氧化层,而Ti-22Al-21Nb-6Zr合金,虽然在800℃也形成了较多Al2O3,但是氧化层中的Zr O2为氧的快速扩散提供通道,进而导致该合金氧化增重明显。