PFN基瓷料居里点调节机制及二次合成技术

从瓷料配方设计的角度出发,讨论了PFN基独石电容瓷料的居里点调节机制,并列举出常用的移动剂。同时介绍PFN的一次高温煅烧及二次煅烧合成技术对钙钛矿相形成的影响。二次合成技术是提高PFN基瓷料性能的关键工艺之一。     

铅基弛豫型铁电体钙钛矿结构的稳定性

铅基弛豫型铁电体研究中遇到的普遍问题是难制成纯钙钛矿相的材料，在制备过程中常伴有焦绿石相的出现。以ＰＭＮ、ＰＺＮ为对象，从热力学、动力学和结晶化学的角度分析了铅基弛豫型铁电体钙钛矿结构的稳定性及合成过程中焦绿石相产生的原因，介绍了抑制焦绿石相产生的措施。     

半化学法制备钨镁酸铅-钛酸铅陶瓷

采用半化学法制备了纯钙钛矿结构的0.50 Pb(Mg1/2W1/2)O3-0.50 PbTiO3 (0.50 PMW-0.50 PT)陶瓷。以醋酸镁代替传统氧化物混合法中的MgO,提高了MgO的分散性和反应活性,能够有效地促进钙钛矿相0.50 PMW-0.50 PT的形成和抑制钨酸铅的存在。随着预烧温度的提高,0.50 PMW-0.5 0PT粉体的钙钛矿相含量增加,当预烧温度为850℃和保温时间为2 h时其钙钛矿含量达到100%;随着烧结温度的提高,0.50PMW-50PT陶瓷的晶粒尺寸增大,而陶瓷的介电常数先增大后减小,介电损耗先减小后稍微增大。0.50 PMW-0.50 PT陶瓷的最佳烧结条件为1 050℃,2 h,最大相对介电常数为7 606。     

成型工艺对PMN—PMS—PZT热释电陶瓷性能的影响

采用干压、冷等静压和凝胶注模等不同成型工艺制备铌锰酸铅-锑锰酸铅-锆钛酸铅(PMN-PMS-PZT)陶瓷,并进行对比研究.实验结果表明,冷等静压成型的陶瓷综合性能较好,其具有均匀紧凑的晶粒结构,可得到较高的成瓷密度;使材料的介电常数εr和介电损耗tan δ降低,在保持较高热释电系数P的同时降低低温铁电三方相-高温铁电三方相(FRL-FRH)的相变温度,并使热释电系数峰值得到稳定.其最佳性能为室温时,εr=216,tan δ=0.20%,p=12.0×10-4 C/m2·℃(持续温区为23～55℃),探测率优值FD=24.6×10-5Pa-1/2.     

MnO2对Pb(Ni1/3 Nb2/3)O3基复相陶瓷介电性能的影响

研究了少量MnO2添加对Pb(Ni1/3Nb2/3)O3基复相陶瓷的介电常数温度特性和频率特性、介质损耗及电阻率的影响。结果表明,少量MnO2的加入,改善了复相陶瓷的介温特性和频率特性,降低了介电常数;同时降低了介质损耗,特别是低频高温下的介质损耗,提高了电阻率。对MnO2在复相陶瓷中所起的作用进行了分析。     

Sm2O3掺杂对铌镁酸铅铁电陶瓷介电性能的影响

为了改善铌镁酸铅(PMN)的介电性能及温度稳定性,采用铌铁矿法制备了Sm<,2>O<,3>掺杂的PMN陶瓷(PSMN).研究了Sm<,2>O<,3>掺杂对PMN铁电陶瓷介电性能的影响.结果表明:随着钐掺杂量x(Sm)的增加,PSMN陶瓷的晶粒尺寸减小、分布均一,材料的相变温度向远离居里点的低温方向移动,相对介电常数峰值...     

烧结温度对CeO_2掺杂KNN基陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备了掺杂CeO_2的0.97(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-0.03Bi(Zn_(2/3)Nb_(1/3))O3-1.0%CeO_2(0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2)无铅铁电陶瓷,研究了不同烧结温度(1 120℃、1 130℃、1 140℃)对陶瓷样品相组成、显微结构及介电、铁电性能的影响。研究结果表明,随烧结温度的升高,0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2陶瓷的致密度得到提高;陶瓷样品为纯钙钛矿结构;1 130℃烧结的0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2陶瓷样品表现出显著的弛豫特性,介电损耗低于3%;升高烧结温度能有效减小0.97KNN-0.03BZN-1.0CeO_2陶瓷的漏电流。     

复合先驱体法制备铅镁锰锑铌系压电陶瓷材料

采用复合先驱体法制备了Pb(Mg1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)b(Mn1/3Sb2/3)cZrdTieO3(PMMSN) 铅镁锰锑铌多元系中温烧结压电陶瓷材料。结果表明,相同合成条件下,三组元复合先驱体法和六组元复合先驱体法比四组元复合先驱体法制得样品的钙钛矿相含量更高,在700℃即可得到单纯钙钛矿相材料,且复合先驱体法具有比单一先驱体法(二组元)工艺更加简单、成本更加低廉的优势。性能测试结果表明,三组元复合先驱体法制成样品的性能最佳。1 100℃烧结样品的性能参数:Qm为1 916,kp为0.56,r为1 349,d33为326,tg为0.43?02,可以满足超声马达和压电变压器等应用方面的要求。     

退火处理对Pb（Zn1／3Nb2／3）O3基陶瓷介电性能的影响

研究了退火处理对Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３基陶瓷介电性能的影响。结果表明，退火热处理显著提高了ＰＺＮ基陶瓷相变温度附近的介电常数，并使相变扩散因子降低。借助显微结构和介电分析探讨了可能原因，认为热处理对介电性能的影响可能与晶界玻璃相的消除、晶粒内部微区状态的改变及应力消除等因素有关。     

铟掺入对铌镁酸铅钛酸铅单晶声表面波的影响

近十几年,新型弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅受到广泛关注。但温度稳定性稍差限制了其应用范围。为了进一步改善铌镁酸铅-钛酸铅单晶的声表面波性能,文章利用部分波法研究了铟元素掺入对铌镁酸铅-钛酸铅晶体声表面波性能的影响。结果表明,铟的掺入在提高晶体稳定性的同时,部分减低了晶体的声表面波机电耦合系数,略提高了晶体的声表面波相速度,减小了能流角。综合来看,其机电耦合系数仍明显高于传统压电材料,而声表面波相速度则明显低于传统压电材料。这有利于增加声表面波器件的带宽并减小器件尺寸。因此铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅单晶具有较优异的声表面波性能和较好的温度稳定性。     

BSZN微波介质陶瓷介电常数的异常

研究了(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3(BSZN)微波介质陶瓷介电常数的非线性变化以及异常的原因。随着系统中Sr(1/3Nb2/3)O3的增多,介电常数的异常是由于氧八面体的畸变导致的相转变(对称性降低)及第二相的生成造成的。未发生相转变前,介电常数的增大可用电介质理论加以解释;发生相转变后,介电常数呈线性下降趋势,符合对数混合定律。     

Zn-Nb-O微波介质陶瓷的结构与性能研究

采用传统固相反应法制备(1-x)(0.7ZnNb2O6-0.3Zn3Nb2O8) xZnAl2O4 (摩尔分数x=0~10%,ZZZ)微波介质陶瓷,研究了其物相组成、晶体结构及微波介电性能。结果表明,ZZZ材料能在1 150 ℃烧结成瓷,形成了ZnNb2O6、Zn3Nb2O8和ZnAl2O4共存的复相结构,无其他新相生成。在微波频率下,ZZZ陶瓷的介电常数为21~24,品质因数与频率之积(Q×f)为30 000~85 000 GHz。随ZnAl2O4含量的增加,ZZZ陶瓷的微波介电常数、Q×f值及谐振频率温度系数均减小,温度稳定性提高。     

改性PZT95/5材料的介电性能研究

根据同化合价,不同离子半径;相近离子半径,不同化合价的原则选择氧化物对PZT95/5(PbZr0.95Ti0.05O3)进行分别掺杂,研究了碱金属族、碱土金属族氧化物,及Fe、Si、Nb、W等的氧化物掺杂对PZT95/5材料的介电常数、介电损耗的影响。研究发现一价、二价金属离子的掺杂除Mg外都使得材料的介电常数、介质损耗有不同程度的下降,一价掺杂使得介电常数随掺杂物离子半径增大而减小,二价掺杂随离子半径的增大使得介电常数有增大的趋势。高价金属离子如Fe3+、Si4+、Nb5+等的掺杂使得材料具有比一价、二价掺杂更高的介电常数和损耗。     

掺锰PNW-PT陶瓷的制备及介电性能研究

用半化学法制备掺锰0.6Pb(Ni1/2W1/2)O3-0.4PbTiO3(PNW-PT)反应前驱体。将该前驱体在800℃、2 h预烧,950℃、2 h烧结,制备不同掺锰量的PNW-PT粉体和陶瓷。研究了掺锰量对粉体的相组成,以及陶瓷的显微结构和介电性能的影响。结果表明,半化学法制备了掺锰均匀且为纯钙钛矿结构的PNW-PT粉体;掺锰可促进陶瓷材料的烧结,增加陶瓷的致密度,并能促进晶粒生长;掺锰使PNW-PT陶瓷的居里温度向低温方向移动,介电常数增大,介电损耗减小;随着掺锰量的增加陶瓷的介电常数呈现先增大后减小的趋势,介电损耗变化规律与之相反。     

电流变液颗粒相介电常数测量研究

根据粉体颗粒与连续电介质均匀混合的介电常数混合原理和电桥电容法测介电常数的方法,提出消除空气粉末法和油液混合法测量电流变液中粉体颗粒的介电常数。消除空气粉末法扣除了通常压片法中空气空隙的影响,更能反映粉体性能。对TiO2粉、淀粉和SiO2粉等进行实测,获得了较好的测量精度。对稀土掺杂TiO2粉进行测量发现适当稀土掺杂量可以有效提高介电常数,从而获得最佳的电流变性能效果。     

氧退火对钛酸锶钡薄膜介电常数的影响

采用氩离子束镀膜技术和硅平面工艺,在SiO2/Si衬底上淀积钛酸锶钡 (Ba1-xSrxTiO3)薄膜,研究在氧气氛中不同温度和时间的退火对薄膜的介电常数的影响。实验结果表明,在退火温度为600℃时,随着氧退火时间的增加,钛酸锶钡薄膜的相对介电常数减小;而在退火时间为30 min时,随着退火温度的增加,钛酸锶钡薄膜的相对介电常数增加。微观结构分析和极化理论解释了这一现象。     

钛酸锆-铌酸镁系高频介质陶瓷的制备及介电性能的研究

采用固相反应的方法制备粉料,合成了一种新型的(Zr1/2Ti1/2)1x(Nb2/3Mg1/3)xO2 (x=0.05～0.30)高频介质陶瓷。XRD分析确定粉料为单相,其晶相为ZrTiO4结构。瓷片在1 430～1 470℃之间烧结。讨论了收缩率与烧结温度的关系以及介电性能随烧结温度的变化,探讨了不同配比对材料电性能的影响,确定出最佳烧结温度为1 460℃。在1 MHz下测试了材料的介电常数及损耗。相对介电常数在26～34之间。配比为x=0.25的材料,品质因数可达到1×104。     

烧结工艺对纳米SrTiO3陶瓷介电性能的影响

采用sol-gel方法制备SrTiO3陶瓷粉体,利用TG-DTA分析SrTiO3干凝胶粉的分解、化合反应,初步确定了SrTiO3陶瓷预烧和烧结温度,采用SEM研究了SrTiO3陶瓷的内部结构,重点探讨了不同烧结制度对SrTiO3陶瓷介电性能的影响.研究表明,当采用在空气气氛下以5 ℃/min的升温速率直接升温至1 000℃,保温0.5 h,再降温至750℃保温0.5 h后随炉冷却的烧结工艺,SrTiO3陶瓷纯度高,致密性好,晶粒粒径小于100 nm,且具有良好的介电性能,低频下相对介电常数高达3 000左右.