掺钾PZN基陶瓷的有序微区及介电和电致应变性能研究

使用二次合成法制备了不同钾含量的O．85Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0．10BaTiO3-O．05PhTiO3陶瓷。首先研究了掺钾对PZN基预烧粉体和陶瓷相组成的影响。在此基础上详细研究了掺钾对PZN基陶瓷有序微区以及介电和电致应变性能的影响规律。掺钾对PZN基预烧粉体和陶瓷的相组成影响很小；理论计算和Raman散射光谱分析都表明掺钾使PZN基陶瓷的有序微区的尺寸稍微减小；掺钾也减小了PZN基陶瓷的介电和电致应变性能，并分析了掺钾降低介电和电致应变性能的原因。     

铅欠缺对PZN基陶瓷有序微区、介电和电致应变性能的影响

研究了初始粉体中氧化铅欠缺对PZN基陶瓷的相组成、有序微区、介电和电致应变性能的影响.研究发现,随着氧化铅欠缺量的增大,预烧粉体和陶瓷的焦绿石相含量逐渐增大、钙钛矿相含量逐渐减少.当铅欠缺小于1%时,随着铅欠缺量的增大, PZN基陶瓷的有序微区、介电常数和电致应变大幅度增大;而当铅欠缺大于1%时,铅欠缺会使介电和电致应变性能下降.而铅欠缺对介电损耗影响很小.铅欠缺使介电和电致应变性能增加的原因主要是由于"有效有序微区"尺寸的增大和晶界间过量氧化铅层的消除.     

钾离子掺杂PZN基陶瓷的相结构和介电性能

采用复相混合烧结制备出掺杂钾离子的PZN基陶瓷,研究了钾离子对PZN－BT－PT三元系弛豫铁电陶瓷的相结构、介电性能的影响。结果表明,钾离子掺杂可使材料的居里温度向低温方向移动,降低陶瓷的介电常数,但可有效改善陶瓷试样的温度稳定性;复相混合烧结可以消除由于钾离子掺杂而引起的焦绿石相;二者结合可获得具有纯钙钛矿相结构,弥散相变度宽（－100℃）,室温介电常数高,介电损耗低（0．011）的PZN基弛豫铁电陶瓷,并能显著提高材料的温度稳定性。     

PZN基复相陶瓷介电性能和电致伸缩性能的研究

以不同居里温度的PZN基驰豫铁电陶瓷为原始高、低温组元,采用二次合成法制备出PZN基复相陶瓷,研究了PZN基复相陶瓷的介电性能和电致伸缩性能。结果表明：复相陶瓷温度稳定性好,弥散相变度大,在具有较大的电致应变的同时具有较小的滞后,表现出优异的介温特性和电致伸缩性能。     

PT变化对PMN基陶瓷电致应变及滞后效应的影响

采用熔盐法制备了不同成分的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3二元系固溶体陶瓷,并研究了PbTiO3成分变化对该体系的介电性能、电致应变和电滞回线的影响.实验表明,随着PbTiO3含量的增加导致PMN基陶瓷的居里温度Tm逐渐升高,弥散相变度δ逐渐下降,最大介电常数εmax逐渐增大,最大电致应变也逐渐增大,但滞后性却逐渐增强.     

PMN基电致伸缩陶瓷电致应变温度特性

研究了扩散相变中心温度分别为４０℃和６５℃的两种Ｌａ－掺杂ＰＭＮ基陶瓷在其扩散相变温度范围的电致应变、电致应变随电场（Ｓ～Ｅ）的滞后特性和剩余应变效应．结果发现,对于扩散相变中心温度为４０℃的材料在０～１ｋＶ／ｍｍ单向电场驱动下;从－１０～６０℃电致应变和滞后都随温度的升高而减小;对另一种材料无论由±１ｋＶ／ｍｍ交变电场或由０～１ｋＶ／ｍｍ单向电场驱动,温度从１３～４１℃变化均出现电致应变峰值,而滞后和剩余应变随温度的升高而减小．对以上实验结果本文作了详细讨论．     

弛豫铁电陶瓷电致应变温度稳定性的研究进展

简要综述了提高弛豫铁电陶瓷电致应变温度稳定性方法的研究现状和存在的问题，并对进一步深入研究提出了看法。     

PMN基复相弛豫铁电陶瓷电致应变及其温度稳定性的研究

用熔盐法制备的不同居里温度的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3基陶瓷预烧粉体和烧结粉体为初始高、低温组元,采用混合烧结法制备出PMN基弛豫铁电复相陶瓷,研究了PMN基复相陶瓷的介电性能和电致伸缩性能及其温度稳定性.结果表明:采用烧结粉体制得的复相陶瓷不仅具有较大的介电常数(室温介电常数为8368)和电致应变2.8×10-4,而且在-10～ 70℃范围内温度稳定性也较好.     

Ba添加方式对PZN基陶瓷介电性能和结构的影响

采用两种不同的添加方式,研究了Ba2 部分取代Pb2 所获得的PZN基铁电陶瓷的结构和介电性能.一种是BaCO3、PbO和ZnNb2O6进行预合成,然后烧结制备PZN基陶瓷;另一种是ZnNb2O6先分别与BaCO3、PbO进行预合成,然后再将两种预合成产物进一步烧结制备PZN基陶瓷.实验结果表明:随Ba2 取代量的增加,不同添加方式制备的陶瓷其钙钛矿相的稳定性增强;介电性能先上升然后又下降,相变温度Tm移向低温.比较Ba2 的两种不同添加方式,前者制备的陶瓷具有相对较低的Tm值和较小的晶粒尺寸,添加8mol%的Ba2 即可获得100%的钙钛矿结构;而后者为获得100%的钙钛矿结构则需要25mol?2 .     

掺钾对PMN基陶瓷有序微区及介电和电致伸缩性能的影响

使用二次合成法制备了不同钾含量的0.80Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.20PbTiO3陶瓷，首先研究了掺钾对PMN基预烧粉体和陶瓷试样相组成的影响，在此基础上详细研究了掺钾对PMN基陶瓷有序微区、介电和电致伸缩性能的影响规律。掺钾对PMN基预烧粉体和陶瓷的相组成影响很小；理论计算和Raman散射光谱分析都表明掺钾使PMN基陶瓷的有序微区的尺寸稍微减小；掺钾也小幅度地减小了PMN基陶瓷的介电和电致伸缩性能，最后分析了掺钾降低介电和电致伸缩性能的原因。     

Thermoelectric properties of the ceramic system Pb2−x La x Li0·5 Nb1·5 O6+δ

The Seebeck voltage of the ceramic solid solutions of the system Pb_2−x La _x Li_0·5 Nb_1·5 O_6+δ has been studied as a function of temperature and concentration of lanthanum. The thermoelectric power was strongly dependent on the temperature and doping amount of lanthanum.     

三元陶瓷Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3准同型相界附近组分的介电、铁电和压电性能

铅基复合钙钛矿铁电材料广泛应用于机电传感器、致动器和换能器。二元铁电固溶体Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃- PbTiO₃(PNN-PT)由于其在准同型相界(MPB)区域具有优异的压电、介电性能而备受关注。然而较大的介电损耗和较低的居里温度限制了其在高温高功率器件方面的应用。本研究通过引入Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃ (PIN)作为第三组元改善PNN-PT的电学性能, 提高其居里温度; 通过两步法合成了MPB区域的三元铁电陶瓷Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃- Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃ (PIN-PNN-PT), 研究了其结构、介电、铁电和压电性能。制备的所有组分陶瓷具有纯的钙钛矿结构。随着PT含量的增加, 陶瓷结构从三方相转变为四方相。通过XRD分析得到了室温下PIN-PNN-PT体系的MPB相图。体系的居里温度由于PIN的加入得到了很大的提高, 更重要的是PIN的引入降低了PNN-PT体系的介电损耗和电导。MPB处的组分展现出了优异的电学性能, 室温下, 性能最优组分为0.30PIN-0.33PNN-0.37PT: d₃₃=417 pC/N, T_C=200 ℃, ε′= 3206, tanδ=0.033, P_r=33.5 μC/cm², E_C=14.1 kV/cm。引入PNN-PT的PIN第三组元使得体系的居里温度和压电性得到提高的同时降低了的介电损耗和电导率, 因此, PIN-PNN-PT三元铁电陶瓷在高温高功率换能器等方面具备一定的应用潜力。     

Preparation and dielectric properties of Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-based ferroelectric ceramics

The sintering behavior of mechanochemically prepared 0.9Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃-0.1ABO₃ (ABO₃ = BaBiO₃, BaMnO₃, BaTiO₃) powders is studied. PbO and Bi₂O₃ are shown to volatilize at relatively low temperatures owing to partial reduction of these oxides during the mechanochemical synthesis. Dense (97% of theoretical density) ceramics are obtained under mild sintering conditions, and their dielectric properties are studied at different frequencies. The observed variations of their dielectric permittivity and loss tangent with frequency are typical of relaxor ferroelectrics, but the ceramics have a reduced dielectric permittivity, which is attributable to nanostructuring.     

Ultra-high Quality Factor of (Zn2/3Nb1/3)3+ Co-substitution MgAl2O4 Microwave Dielectric Ceramics

Herein, nominal compositions of MgAl_2–x(Zn_2/3Nb_1/3)_xO₄ (x = 0.00, 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.20, 0.30, 0.40, and 0.50) ceramics are synthesized using a solid-phase reaction method. The (Mg/Zn)Al₂O₄ solid solution and second-phase Mg₄Nb₂O₉ greatly improve the microwave dielectric properties of the samples. Moreover, the second phase, ionic polarizability, and relative density affect the dielectric constant (ε_r) value. The quality factor (Qf) value is correlated with the packing fraction, achieving a maximum value of ≈563 000 GHz at x = 0.40. The temperature coefficient of the resonant frequency (τ_f) value is negatively correlated with the B-site bond value. When x = 0.40, the nominal composition MgAl_1.6(Zn_2/3Nb_1/3)_0.4O₄ ceramic exhibits good microwave dielectric properties: ε_r = 9.06, ultrahigh Qf = 563 000 GHz, and τ_f = –45 ppm °C⁻¹.