钨铜酸钡掺杂对PZT压电陶瓷性能影响的研究

制备了 ( 1-xmol %)PZT -xmol?(Cu1 / 2 W1 / 2 )O3 三元体系压电陶瓷 ,研究了钨铜酸钡的掺杂比例和烧结制度对材料性能的影响 ;分析了Ba2 、Cu2 、W6 离子对PZT压电陶瓷进行改性的作用机理 ;利用XRD和SEM分析了物相组成和微观结构与材料性能的关系 ,研究表明 ,钨铜酸钡对PZT材料具有较好的改性作用     

Ba(Cu1/2W1/2)O3改性PZT压电陶瓷的制备及其介电温度特性的研究

采用固相烧结方法制备了钨铜酸钡(Ba(Cu1/2W1/2）O3)掺杂的PZT压电陶瓷，并进行了XRD分析，结果表明，不同掺杂量下材料的结构均为钙钛矿结构，当掺杂量较多时材料的晶格出现畸变。研究了改性剂Ba(Cu1/2W1/2)O3的掺加量x对材料的介电性能的影响和测量频率f与材料的介电性能的关系，结果表明随着钨铜酸钡掺杂量的增大，材料的居里温度逐渐下降，材料的介电温度峰形逐渐变宽，出现弥散现象;对介电-频率曲线的分析表明，材料的介电-频率特性与多种机制有关。     

Li2CO3掺杂对0.2PMN-0.8PZT陶瓷的影响

利用铌铁矿预产物合成法,研究不同温度烧结下Li2CO3掺杂对0.2 PMN-0.8PZT压电陶瓷(简称PLC)的相结构和电性能的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的分析结果表明,掺杂LiCO3的0.2PMN-0.8PZT压电陶瓷经不同温度煅烧后,所有陶瓷样品的相组成均为纯钙钛矿相,并随着烧结温度的升高,PLC的相结构有由四方相向菱方相转变的趋势。通过0.2PMN-0.8PZT压电陶瓷掺杂LiCO3煅烧后的微观形貌、介电常数、压电性能、铁电性能的分析,发现经1200℃烧结的样品的介电和压电性能最佳:介电常数(εr)为38512,室温压电常数(d33)为300 pC/N,剩余极化强度(Pr)为31.3 C/cm2,矫顽电场(Ec)为7.5 kV/cm。     

MnO_2/CeO_2掺杂PZT压电陶瓷性能研究

压电报警器是采用压电陶瓷片作为核心的装置。它具有体积小而发生效果好的特点,因而得到广泛的应用。但是现存的报警器的声压级达不到实际的需求水平,这是因为压电陶瓷材料的性能限制。笔者采用传统的固相法制备PZT二元系压电陶瓷。研究了掺杂不同含量为0.10%,0.15%,0.20%,0.25%,0.30%和0.35%的MnO2和CeO2对PZT压电陶瓷的结构,介电性能,压电性能和介电损耗的影响。并对其微观组织进行了研究。当锰的掺杂量为0.15%时,压电陶瓷的性能得到最佳的优化:tgδ=0.009 5;kp=0.634pC/N;d33=611;ε=2 523。铈的掺杂使陶瓷的烧结温度升高,当铈的掺杂量为0.15%时,压电陶瓷的性能也得到了最佳的优化:tgδ=0.017;kp=0.623;d33=563pC/N;ε=3 310。综上所述,在原配方材料的基础上压电常数和机电耦合系数都有所增加。这对压电报警器的声压的提高、体积的减小有着重要的意义。     

高Curie温度(1-2x)PbNb2O6-xSrTiO3-xTiO2压电陶瓷

采用传统电子陶瓷的制备方法制备了(1-2x)PbNb2O6-xSrTiO3-xTiO2(x=0.005～0.025)高Curie温度(θc)压电陶瓷.X射线衍射分析表明:所有样品在1 250℃保温2h烧结均形成铁电性的斜方钨青铜型结构(tungsteu bronze structure,TB).相对介电常数-温度(εr-θ)曲线表明:该体系具有高的θc(500～560℃).测试了不同掺杂量对陶瓷介电和压电性能的影响,发现材料的θc、压电常数(d33)和机电耦合系数(κp)随着x值的增加先增加后降低.当x=0.02时,陶瓷的d33达到最大值,为83pC/N,θc为550℃,κp达33.4%,材料的介电常数Εθ33/ε0为217,为组成的最优配方.     

压电报警器PZT压电陶瓷的制备研究

本文采用传统的固相法制备PZT二元系压电陶瓷。研究了掺杂不同含量为0.1%,0.15%,0.2%,0.25%,0.3%和0.35%的MnO_2和CeO_2对PZT压电陶瓷的结构、介电性能、压电性能和介电损耗的影响。并对其微观组织进行了研究。当锰的掺杂量为0.15%时,压电陶瓷的性能得到最佳的优化:tgδ=0.0095;kp=0.634p C/N;d33=611;ε=2523。铈的掺杂使陶瓷的烧结温度升高,当铈的掺杂量为0.15%时,压电陶瓷的性能也得到了最佳的优化:tgδ=0.017;kp=0.623;d33=563p C/N,ε=3310。在原配方材料的基础上压电常数和机电耦合系数都有所增加。这对压电报警器的声压的提高、体积的减小有着重要的意义。     

压电报警器PZT压电陶瓷的制备研究

笔者采用传统的固相法制备PZT二元系压电陶瓷。研究了掺杂不同含量为0.1%,0.15%,0.2%,0.25%,0.3%和0.35%的MnO_2和CeO_2对PZT压电陶瓷的结构、介电性能、压电性能和介电损耗的影响。并对其微观组织进行了研究。当锰的掺杂量为0.15%时,压电陶瓷的性能得到最佳的优化:tgδ=0.009 5;kp=0.634;d_(33)=611pC/N;ε=2 523。铈的掺杂使陶瓷的烧结温度升高,当铈的掺杂量为0.15%时,压电陶瓷的性能也得到了最佳的优化:tgδ=0.017;kp=0.623;d_(33)=563pC/N,ε=3 310。在原配方材料的基础上压电常数和机电耦合系数都有所增加。这对压电报警器的声压的提高、体积的减小有着重要的意义。     

铌酸锶钡的结构和制备工艺研究进展

铌酸锶钡(Sr1-xBaxNb2O6,简称SBN)是一种重要的滤波压电陶瓷,具有重要的实际应用价值。本文综述了铌酸锶钡的结构,从烧结温度、制备方法、掺杂等方面分析了铌酸锶钡的研究进展,评述了制备工艺和掺杂等对铌酸锶钡的结构和性能的影响,并指出了铌酸锶钡研究领域内尚待解决的问题。     

PVP含量对PZT纳米纤维结构及性能的影响

采用溶胶凝胶-静电纺丝法制备PZT纳米纤维,通过XRD、SEM对不同PVP含量前驱液制备的PZT纳米纤维的物相结构及微观形貌进行表征,将PZT纳米纤维制备成压电陶瓷并测试其压电常数d33。结果表明,通过PVP含量调节PZT纳米纤维的长径比a/c可以有效地调控其烧结活性及压电性能。溶胶凝胶-静电纺丝制备PZT纳米纤维,是实现较低温度下制备较高压电性能PZT压电陶瓷的有效途径。     

铌酸锶钡/钛酸锶钡复相陶瓷形成过程研究

应用粉末-溶胶工艺合成出铌酸锶钡/钛酸锶钡复相陶瓷(SBN/SBT)。采用X射线衍射技术研究了不同预烧温度的原始粉料、不同烧结温度和不同保温时间得到的铌酸锶钡/钛酸锶钡复相陶瓷。研究表明:钨青铜相和钙钛矿相共存于体系之中。复相陶瓷形成过程中形成了TiO2、BaNb2O6(BN)、SrNb2O6(SN)等中间相,增加烧结温度至1250℃,形成了铌酸锶钡/钛酸锶钡复相陶瓷。     

PU/CB/PZT压电阻尼复合材料极化条件的研究

以导电碳黑(CB)为导电相、压电陶瓷(PZT)为压电相、聚氨酯(PU)为基体制备了一系列的压电阻尼复合材料(PU/CB/PZT)。研究了CB、PZT对所制备材料的耐击穿性能的影响,探讨了材料的压电性能和阻尼性能随PZT含量以及极化时间的变化规律。结果表明,PU/CB/PZT压电阻尼复合材料的压电常数随PZT含量和极化时间增加而增加,当极化场强选为5 kV/mm、极化时间30 min、PU/CB/PZT质量份为100/4/80时,材料的压电性能最佳,达到45.7 PC/N。随着PZT用量和极化时间增加,压电阻尼复合材料的阻尼因子峰值提高。     

PZT/PVDF体系压电复合材料的介电和压电性能研究

采用复合材料热压工艺,制备了0-3型PZT/PVDF(钛锆酸铅/聚偏二氟乙烯)压电复合材料。系统地研究了PZT体积分数对材料介电、压电性能的影响,并与Furukawa等人的理论预测进行了对比。结果显示在PZT体积分数为70％时,获得了性能优良的压电复合材料。在压电陶瓷高含量区,部分压电陶瓷颗粒相互联接,形成了类似0-3(1-3)型连通形式,获得了压电和介电性能优良的压电复合材料。     

Admittance-Curve-Fitting Method for Semiconductive Piezoelectric Ceramics

The admittance-curve-fitting method is proposed to determine material coefficients of semiconductive piezoelectric ceramics. In this method, the frequency dependence of admittance of a plate resonator is calculated around the resonance frequency, and the piezoelectric, elastic, and dielectric coefficients in the theoretical formula are refined to fit the observed data. The result of a simulation using four types of hypothetical ceramics with different conductivities and electromechanical coupling factors indicates that various constants determined by this method are more accurate than those by the conventional method. The fitting method is applied practically to the PZT ceramics and Bi,K-doped PZT ceramics which show semiconductivity.     

Structural and Physical Properties of Nd-Doped Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 Ceramics

Lead zirconate titanate (PZT) ceramics (Zr/Ti = 52/48) have been modified with different quantities of neodymium oxide (Nd₂O₃). The preparation was carried out via the solid-state-reaction route. The samples were calcined and sintered at 850°C and 1200°C, respectively. The structural evolution and the microstructure were investigated using an X-ray diffractometer (XRD) and a scanning electron microscope (SEM), respectively. The physical properties such as dielectric constants, piezoelectric coefficients, density etc. were also studied.     

锆钛酸铅（PZT）粉体合成的研究进展

锆钛酸铅（PbZrxTi1-xO3,PZT）陶瓷是一类重要的铁电、压电、介电材料,其粉体的相组成、化学组成、热稳定性和烧结活性影响着陶瓷制品的铁电、压电和介电性能。本文详细综述了合成PZT粉体的固相反应法和湿化学方法的发展现状,并对几种合成方法的特点进行了评介,为低温合成纯相PZT粉体和PZT一维纳米结构指出了可能的方法。     

Low temperature sintering and high piezoelectric properties of strontium doped PNZT–PNN ceramics processed via the columbite route

This study investigated the influence of strontium doping on both the sintering behavior and the piezoelectric properties of PNZT–PNN ceramics. The piezoelectric ceramics was produced by solid state reaction between metallic oxides, strontium carbonates (SrCO₃) and oxides precursors. NiNb₂O₆ precursors were mixed with the oxides to avoid the large-scale formation of pyrochlore phases during the sintering process and to favor the formation of the perovskite structure. Sintering experiments were accomplished between 900 °C and 1100 °C for PNZT–PNN with 0–4 mol% strontium. Dilatometer curves indicated that the densification of these samples occurs by 850 °C and the electromechanical characterization showed that strontium doping enhances the soft piezoelectric properties of the PZT–PNN ceramics.Consequently, a sintering temperature of 900 °C is sufficient to obtain doped PZT–PNN tablets with 99% of the theoretical density and excellent soft piezoelectric properties (ɛ_r > 4000; K_p > 60; d₃₃ > 1000 pm/V). This makes those ceramics suitable for the construction of high efficiency actuators with low sintering temperature. The low Curie temperature is the only drawback of this material for some applications such as engine fuel injection.