PLZT(x/65/35)透明铁电陶瓷的制备及性能研究

采用热压通氧烧结工艺制备PLZT(x/65/35)透明铁电陶瓷材料,系统地研究了不同的La含量(x=0.08～0.10)对PLZT陶瓷透过率的影响,当x=10时,材料的透过率达到68%.测试了不同的La含量下的PLZT透明陶瓷材料的电滞回线.用法拉第磁光调制法测量了不同的La含量的PLZT(x/65/35)透明铁电材料在电场下的双折射△n,△n随La含量的增加而下降.     

大韩矿业有意在我国投资稀土等产品

酸铅陶瓷（PLZT）是一种透明铁电电光陶瓷，日本己把PLZT透明铁电陶瓷薄膜列入40项重大研究课题之一，预测21世纪后将作为电光器件进入商业性应用，它可以广泛应用于闪光护光镜、滤色器、显示器、图像贮存、薄膜光学开关等。把含有10mol％ThO2的Y2O3在氢气中于2100℃烧结6h，制成了透光性很好的Y2O3透明陶瓷，它在红外装置、高温实验用装置及电子元件等方面均有多种用途，     

改性PLZT陶瓷偏压压电效应的研究

本文讨论了铌和钡改性的PLZT10/65/35铁电陶瓷的横向场诱应变X2,不同温度及偏压下的介电常数K33,平面机电耦合系数kp和弹性柔顺系数SE11,并计算了等效压电常数d31。铌和钡改性的PLZT铁电陶瓷在15kV/cm的电场下横向应变分别为-51×10-4和-4.5×10-4。实验表明它们的k。和d31值可由直流偏压控制,室温下k。的饱和值分别为0.53和0.52,｜d31｜的最大值分别为230pC/N和225pC/N,且压电常数的温度系数都比PMN-PT系陶瓷小得多。     

原位Raman光谱技术研究PLZT铁电陶瓷相变

采用传统固相反应法制备了原子比Zr/Ti≈52/48,掺杂少量镧的锆钛酸铅(PLZT)铁电陶瓷材料,X射线衍射分析表明得到的陶瓷粉末样品为纯钙钛矿相。对PLZT铁电陶瓷材料进行不同温度下的原位Raman谱观测,得到了各Raman特征谱的频率和峰强随温度的变化规律。结果表明,从-200℃升温至600℃过程中,准同型相界附近的PLZT铁电陶瓷分别发生了两种相变:在0℃发生了单斜相到四方相的转变,而在350℃发生了四方相到立方相的转变;并且,在-150℃和250℃附近还可能分别发生低温单斜相到高温单斜相和混合相的相变。     

硬脂酸表面改性对PLZT压电陶瓷粉末注射成型性能的影响

以硬脂酸为粉末改性剂, 聚乙二醇/聚乙烯醇缩丁醛/聚甲醛(PEG/PVB/POM)为粘结剂体系制备锆钛酸铅镧(PLZT)粉末注射成形喂料, 并通过先水脱脂后烧结的工艺制备了PLZT压电陶瓷。研究了硬脂酸用量对粉末特性、喂料黏度、水脱脂率以及坯体强度的影响, 并对烧结后陶瓷的微观形貌与电性能进行对比与分析。结果表明：硬脂酸通过湿法改性成功包覆于PLZT粉体表面, 硬脂酸改性打破了粉末间的团聚, 且当硬脂酸包覆量为2wt%时, 喂料具有较低的剪切黏度及较高的坯体弯曲强度。但过量改性反而使得喂料黏度上升, 坯体弯曲强度下降。改性后的粉体在坯体内分散均匀, 烧结后的陶瓷晶粒生长完善, 具有更大的烧结致密度。与未改性的PLZT陶瓷相比, 在2 kV/mm极化电压下, 2wt%硬脂酸改性的PLZT的压电常数d₃₃由638 pC/N提高为682 pC/N。     

机械合金化制备PLZT(5/54/46)陶瓷

研究了机械合金化制备PLZT陶瓷.实验结果表明,采用纳米TiO₂原料,球磨5h就能得到PLZT粉体,而采用微米TiO₂原料,球磨30h也只有少量的PLZT出现.可见纳米粉体在机械合金化制备PLZT粉体过程中起了重要的作用.机械合金化制备的PLZT粉体具有很好的烧结性能,在1000℃的烧结条件下可以得到致密度达97％的PLZT陶瓷,并且所得PLZT陶瓷的压电性能和铁电性能与其它文献报道的相当.这为实现铁电陶瓷与电极低温共烧打下了基础.     

微畴—宏畴转变理论实现 PLZT 陶瓷的图象存储

本文首次提出用微畴—宏畴转变理论进行图象存储,它解决了利用光铁电效应对块状 PLZT 陶瓷进行图象存储时必须加高电压的问题,为实现与集成电路(IC)的兼容提供了一个良好的途径。     

铅过量PLZT铁电薄膜的制备及其电学性质研究

采用Sol-Gel法,在Pt/TiO2／Si基片上制备了具有不同铅过量（0－20mol%)的PLZT铁电薄膜。分析了薄膜的晶相结构,研究了铅过量对PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能的影响。结果表明,各薄膜均具有钙钛矿型结构,且各薄膜均呈（110）择优取向。PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能随铅过量的变化而改变。铅过量为10mol%的薄膜具有最佳的介电性能和铁电性能。     

水热法制备PLZT多元铁电薄膜的研究

研究了在水热条件下制备PLZT(8/65/35)多元铁电薄膜的优化工艺条件。讨论了反应温度,反应历程,反应时间等不同工艺条件对PLZT多元铁电薄膜结构、结晶取向的影响。结果表明,采用两步法合成工艺能够在Ti基片上制备出纯钙钛矿相结构,粒径为1 μm,薄膜厚度为5 μm,介电常数为ε=450的PLZT(8/65/35)多元铁电薄膜。     

扩散阻挡法制备铁酸钴/锆钛酸铅0-3复合材料及性能研究

通过溶胶-凝胶工艺在铁酸钴(CoFe2O4,CFO)陶瓷粉体表面包覆二氧化锆,形成核壳结构。以钨酸锂Li2WO3作为铁电相锆钛酸铅镧(PLZT)的烧结助剂以降低烧结温度。将两种粉体混匀,经成型和共烧工艺制备了xCFO/(1-x)PLZT 0-3复合多铁性陶瓷(质量分数x为0.1、0.2、0.3、0.4)。研究了铁磁相含量、陶瓷的晶相结构、微观形貌以及烧结工艺条件对陶瓷介电、压电、铁电性能的影响。X射线衍射分析表明,复合多铁性陶瓷样品保持了较纯净的钙钛矿(PLZT)和尖晶石(CoFe2O4)结构。扫描电镜形貌分析和能谱分析显示复合材料的两相分布均匀,氧化锆成功包覆在铁磁相CoFeO4颗粒表面,且二氧化锆大大减少了高温下铁、钴离子的扩散。当磁场频率为10kHz时,1100℃烧结的CFO/PLZT复合陶瓷(x=0.2)的磁电转换系数约为3.53×106mV/(T.cm)。     

PMN-PT透明光电陶瓷材料的特性及制备技术

以传统的光电材料铌酸锂晶体和透明光电陶瓷材料PLZT(镧改性的锆钛酸铅固熔体)作为比较,介绍了铌镁酸铅(PMN)-钛酸铅(PT)(简称PMN-PT)光电透明陶瓷的结构和性能优势,主要介绍了PMN-PT各种粉末的制备方法、烧结工艺方法及其各自的特点,同时对影响陶瓷透明的因素和基于该材料的器件和应用进行了简要介绍.     

PMN—PT透明光电陶瓷材料的特性及制备技术

以传统的光电材料铌酸锂晶体和透明光电陶瓷材料PLZT（镧改性的锆钛酸铅固熔体）作为比较，介绍了铌镁酸铅（PMN）-钛酸铅（PT）（简称PMN-PT）光电透明陶瓷的结构和性能优势，主要介绍了PMN-PT各种粉末的制备方法、烧结工艺方法及其各自的特点，同时对影响陶瓷透明的因素和基于该材料的器件和应用进行了简要介绍。     

铅过量PLZT铁电薄膜的制备及其电学性质研究

采用Sol Gel法 ,在Pt TiO2 Si基片上制备了具有不同铅过量 (0— 2 0mol% )的PLZT铁电薄膜。分析了薄膜的晶相结构 ,研究了铅过量对PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能的影响。结果表明 ,各薄膜均具有钙钛矿型结构 ,且各薄膜均呈 (110 )择优取向。PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能随铅过量的变化而改变。铅过量为 10mol%的薄膜具有最佳的的介电性能和铁电性能。     

PMN铁电陶瓷掺杂改性研究进展

铌镁酸铅Pb(Mg1/3Nb2/3)O3类铁电陶瓷是一种高介电、高稳定性的介质材料,在微电子和光电子领域有着广泛的应用.针对PMN铁电陶瓷存在烧结温度过高、居里温度较低等缺陷问题,分别介绍了稀土、碱土、过渡金属等掺杂对PMN铁电陶瓷介电性能、烧结温度及微观结构等的影响.对不同掺杂体系所起的作用作了比较,并探讨了各自的掺杂机制和特点.最后展望了PMN铁电陶瓷掺杂改性的研究与发展方向.     

微波烧结对PLZT陶瓷电学性能的影响

采用部分共沉淀法制备锆钛酸铅镧(PLZT)粉体, 分别用普通马弗炉和微波马弗炉进行烧结成瓷, 对比分析不同烧结方法对PLZT陶瓷的晶体结构、微观形貌和电学性能的影响。结果表明: 微波烧结和常规烧结均成功制备出钙钛矿相PLZT陶瓷。采用微波烧结得到的PLZT陶瓷样品比常规烧结的晶粒细小, 尺寸更均匀, 孔洞较少; 在电学性能相近时, 微波烧结温度远低于常规烧结, 且保温时间远小于常规烧结。在1000℃进行微波烧结, 陶瓷的介电常数ε_r和压电常数d₃₃最大, ε_r为2512, d33为405 pC/N, 此时, 剩余极化强度为16.5 kV/cm, 矫顽场为8.2μC/cm²; 在1250℃常规烧结, 陶瓷的介电常数最大, 为2822, 压电常数最大, 为508 pC/N, 剩余极化强度为21.6 kV/cm, 矫顽场为9.6μC/cm²。     

PLZT陶瓷中的光致伏特效应的研究

研究了PLZT陶瓷中的体光伏特效应。采用通氧热压技术制备PLZT陶瓷。试样被切割加工成4.5×3×1mm~3并沿3mm 方向加以极化,在高于居里点的温度下以较低的电压(～250V/mm)极化。在高压球形汞灯的照射下,所研究的PLZT试样呈现较强的光致伏特效应。在4/56/44PLZT陶瓷中,其光伏电压和电流输出分别为1.2kV/cm(开路态)和0.9μA/cm~2(闭路态)。实验表明 PLZT 的光伏电流与光照强度有关而与外接电阻负载无关(在0～10~8Ω范围内);外加偏置场对极化前后的4/56/44PLZT陶瓷的光伏特性的影响的实验表明:受光照射后产生的光致激发载流子在一有效驱动电场的作用下作定向运动,从而对外表现出光伏效应的行为特征,这一有效场为材料的剩余极化场;外加偏置电场可诱发或加强材料的光伏电压和电流的输出。     

PLZT纳米陶瓷粉末的合成及表征

通过溶胶喷雾热解法合成PLZT(10/65/35)陶瓷粉末,通过热分析仪、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对样品进行分析。研究表明,前驱体经过900~1 000℃的烧结能得到单一的PLZT晶体;当烧结温度超过1 100℃,PLZT陶瓷发生相变,分解为ZrO_2和Pb_(0.64)La_(0.206)Ti_(0.949)O_(2.846);扫描电镜(SEM)分析表明PLZT粉末样品颗粒饱满、粒径均匀,为纳米晶体;透射电镜(TEM)分析结果表明PLZT晶粒呈现球状,晶粒为多晶结构。     

多孔PZT95/5铁电陶瓷材料研究进展

基于铁电材料冲击波去极化效应的高功率脉冲电源在国防和高新技术领域具有重要应用。PZT95/5铁电陶瓷是目前铁电体高功率脉冲电源应用的理想材料。近年来, 多孔PZT95/5铁电陶瓷被发现具有更优异的综合性能而引起广泛关注。本文概述了多孔PZT95/5铁电陶瓷在微结构与性能调控、冲击波加载下的响应行为以及抗冲击损伤机制等方面的最新进展。研究发现, 具有合适气孔率和气孔分布的多孔PZT95/5铁电陶瓷具有优异的抗冲击损伤和耐电击穿性能; 多孔脆性材料中破碎介质的“滑移与转动”变形机制增强了材料的塑性变形, 从而提高了多孔材料的抗冲击损伤性能。最后, 简要介绍了BNT基无铅铁电陶瓷以及PIN-PMN铁电单晶在高功率脉冲电源方面应用的研究进展, 并对未来研究工作提出展望。     

(Bi0.5Na0.5)0.935Ba0.065TiO3-xBiScO3陶瓷储能及应变性能研究

本研究采用BiScO₃组分对固相烧结工艺制备的(1-x)(Bi_0.5Na_0.5)_0.935Ba_0.065TiO₃-xBiScO₃(BNBT-xBS)无铅陶瓷进行改性, 考察了BiScO₃掺杂含量对陶瓷的微观结构、储能、场致应变和介电等性能的影响。结果表明: 随着BiScO₃掺杂含量的增加, BNBT-xBS陶瓷的相结构由三方相与四方相共存演变为伪立方相, 无杂相形成, 且平均晶粒尺寸略有增大; BiScO₃组分的引入破坏了BNBT陶瓷铁电畴的长程有序, 表现出弱极化, 且伴随有铁电相到弛豫铁电相的相变过程。BiScO₃组分提高了储能和应变性能, 在70 kV/cm电场下其最大储能密度为0.46 J/cm³, 电致应变达到0.25%。介电常数随着掺杂含量的增加逐渐降低, 其介电行为也表明陶瓷具有弛豫铁电体特征; BNBT-xBS陶瓷表现出负温度系数效应, 且在450℃以下具有较好的绝缘性。     

PLZT（28／0／100）薄膜的溶胶—凝胶制备技术及显微结构

用溶胶—凝胶技术及回旋法,在石英玻璃和单晶si基片上制备PLZT(28/0/100)多晶薄膜;在SrTiO3和α-A12O3单晶基片上外延生长择优取向薄膜.其外延关系分别为(100)PLZT(28/0/100)//(100)SrTiO3和(100)PLZT(28/0/100)//(0001)Al2O3.用IR,XRD.RHEED,SEM和SIMS分析凝胶中杂质、凝胶的分子结构和薄膜的显微结构.结果表明,用溶胶—凝胶技术能制备出显微结构良好的多组份陶瓷薄膜.