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。     

锆钛酸铅陶瓷的烧结研究进展

综述了国内外锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷的烧结研究进展，介绍了各国研究者为获得烧结致密、性能优良的PZT陶瓷所采取的各种措施，并展望了其发展方向。     

PZT薄膜的MOD制备及形成机理研究

采用金属有机物热分解（ＭＯＤ）工艺在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上制备锆钛酸铅（ＰＺＴ）薄膜。ＸＲＤ分析显示薄结晶状态良好,无焦绿石相存在。ＡＥＳ测量表明：薄膜成分沿膜厚均匀分布,膜中无碳存在,表面不富含铅。分析了薄膜的形成机理,安性地解释了晶粒的生长过程。     

二氧化钛水热合成单分散立方形貌PZT粉体

本文以TiO2、ZrOCl2·8H2O和Pb（NO3）2为反应物、KOH为矿化剂水热合成得到组成均一且外观具有规则立方形貌的单分散PZT粉体．研究了矿化剂浓度、水热反应温度和反应时间对产物相组成和外观形貌的影响。结果表明：在KOH浓度为2．0mol／L、水热合成温度为160℃、反应时间为18h时可得到最佳形貌和颗粒尺寸（1．5～2μm）的PZT。进一步的研究表明,水热温度的增加有利于得到大尺寸立方形貌的PZT粉体,这一现象与以钛的醇盐为原料时所得的结果正好相反。反应机制的分析表明：在本合成体系中,PZT的形成过程主要是TiO2的溶解、Pb^2＋和ZrOCl2的水解以及PZT晶核的形成和生长过程。其中矿化剂对TiO2的溶解是整个水热过程的控制步骤。     

低温水热合成高纯硅酸锆粉体(英文)

以氧氯化锆和硅酸乙酯为原料,以NaF为矿化剂降低合成温度.采用水热法在160～240℃合成了高纯的ZrSiP4粉体.用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪表征了ZrSiO4粉体的物相组成和显微结构.用氮气等温吸附Brunauer-Emmett-Teller法测试了ZrSiO4粉体的表面积和孔结构.结果表明:当F与Zr的摩尔比为2时,ZrSiO4的结晶温度可降低到160℃.ZrSiO4粉体为纳米纤维组成的椭球,大小约为1 μm.探讨了ZrSiO4粉体的形成机制和F离子的降低结晶温度的作用,F离子可以代替O离子形成Zr-F和Si-F键,降低形成ZrSiO4的能量势垒,促进了ZrSiO4的结晶.     

锆锡钛酸镧铅反铁电体陶瓷的低温烧结和储能特性

随着风电、光电等绿色能源的利用和对大功率电力电子装备需求的增加,大功率储能器件受到了广泛的关注,而具有高储能密度和高储能效率的(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O₃ (PLZST)反铁电体陶瓷用于超级介电储能电容器具有明显的优势。但是,受到陶瓷本身高烧结温度(1 200～1 300℃)的限制,难以适应贱金属内电极多层陶瓷电容器的应用。为了适应贱金属铜(Cu)内电极的烧结,将玻璃粉MgO–Al₂O₃–ZnO–B₂O₃–SiO₂(MAZBS)添加到(Pb_0.97La_0.02)(Zr_0.55Sn_0.41Ti_0.04)O₃(PLZST)反铁电体陶瓷中,使烧结温度低于铜内电极的熔点。研究结果表明：当添加了玻璃粉MAZBS的质量分数为0.75%时,PLZST陶瓷在较低的温度(930℃)下可以实现致密烧结,且陶瓷在室温和外加电场300 kV...     

水热合成技术的研究和应用──Ⅱ.钛酸铅电子陶瓷晶体粉末的制备

本文采用水热反应研制了钛酸铅晶体粉末.以工业原料和常用试剂TiCl4，Ph（NO3）2和KOH为基础原料，通过水热前驱物Pb（OH）2和TiO（OH）2进行水热合成PbTiO3晶体粉末的研究.实验结果表明，在200℃，水热时间40min,KOH浓度在0．1～0．76mol/L之间将有效合成．当KOH浓度在0．9～1．5mol／L范围内，产物的X光衍射谱上PbTiO3的峰高明显下降，出现PbOx（X＞1）当KOH浓度进一步提高，PbTiO3的峰消失．在150～200℃温度范围的实验表明，合成（包括晶化）过程需在200℃，水热时间40min以上本文提出了水热合成的机理，合理解释了实验结果     

BiVO4粉体水热合成及光催化性能研究

采用水热合成技术,以偏钒酸铵和硝酸铋为原料,在前驱液pH =7、水热温度160℃,水热时间18 h条件下成功制备了BiVO4粉体.采用X射线衍射技术和场发射扫描电镜表征粉体相组成和微观形貌,利用光化学反应仪研究粉体降解罗丹明B的光催化性能.研究结果表明:水热合成的BiVO4粉体为单斜相,结晶良好且纯度较高;粉体微观形貌呈直径大小1～2μm细微树枝状,紫外光照射30 min RhB降解率达到90％,照射120 min降解率达到99％以上.     

抗还原型PZT压电陶瓷的制备与性能

采用固相法制备出可在低氧压和还原性气氛中烧结的压电陶瓷材料。材料最佳组成为:Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3+0.03%(质量分数)CuO+0.05%Nd2O3+1.00%Sb2O3。通过施主和受主共掺杂,既抑制了烧结过程中氧空位扩散,又避免了Ti4+与自由电子结合转变成为Ti3+,使陶瓷保持了压电性能。结果表明:添加半径合适的稀土元素,是使陶瓷具有抗还原性能的关键之一。当烧结温度为1050℃时,陶瓷压电应变常数d33=294 pC/N,平面机电耦合系数kp=43.56%,相对介电常数εT33/ε0=1 333,介电损耗tanδ=0.019 7。该材料可应用于与Ni、Cu等贱金属低温共烧的叠层压电器件中,能够大大降低器件的成本。     

金属有机物热分解法合成的PZT纳米晶粉末的表征

以醋酸铅、庚酸氧锆和钛酸丁酯为原料,采用金属有机物热分解法成功地制备了ＰＺＴ钠米晶粉末,并通过ＸＲＤ,ＦＴＩＲ,ＤＴＡ,Ｒａｍａｎ,ＴＥＭ等方法对钠米粉末的结构进行了表征。粉末粒径为２０－４０ｎｍ,大小均匀,颗粒呈球形,且分散性好。研究结果显示,金属有机物热分解法是制备ＰＺＴ或其它纳米粉末的一种很有前途的方法。     

低温烧成电瓷坯体中莫来石晶相的研究

采用低温烧成工艺研制低压电瓷,在配方中添加复合助熔剂,探讨不同烧结温度样品的微观结构及烧结性能,采用XRD及SEM袁征各样品的晶相结构及显微结构。结果表明：1210℃烧结的样品各项性能指标最好,其莫来石固溶体含量达到80％,莫来石晶体发育完整、相互交织,对应的烧结性能指标为：气孔率0．356％,体积密度2．384g／cm^3,吸水率0．236％。     

水热加工技术制备压电陶瓷锆钛酸铅(PZT)晶体粉末的研究

本文采用水热加工技术对压电陶瓷PZT晶体粉末进行合成研究．实验表明合成需在强碱中进行．取用新制备的水热前驱物Pb（OH）2、TiO（OH）2和ZrO（OH）2，在200℃下水热合成40－60min．水热体系在两个KOH浓度范围内能有效合成．第一个区域为水热体系的KOH浓度0．1－0．27mol／L，第二个区域为体系的KOH浓度高于2．0mol／L．低碱度有效的合成给商品化生产带有了许多方便、经济和可能性．为了分析实验结果对合成机理提出了假说和讨论．     

粉末烧结法制备UHMWPE多孔材料

采用粉末烧结法制备超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)多孔材料 ,并用扫描电镜对材料表面进行了分析。结果表明 :UHMWPE熔体在冷却过程中收缩形成大量细小颗粒 ,这些颗粒在镶嵌或连接过程中产生间隙是微孔形成的原因 ;微孔的形状和大小与树脂粉末颗粒的形状和大小有关 ;该工艺具有流程简单、投资少、成本低等优点     

合成和烧结工艺对PZT95/5陶瓷致密化影响的研究

以Pb3O4、ZrO2和TiO2为原料，Nb2O5为掺杂剂，利用固相法制备钙钛矿型PZT95／5陶瓷。采用正交实验优化合成和烧结工艺．综合分析了合成温度、合成时间、烧结温度、烧结保温时间、升温速率和烧结气氛对陶瓷体致密化影响的规律性变化。结果表明：其中合成温度和烧结温度是影响陶瓷致密化的重要因素。     

包覆型Al_2O_3粉体制备低温烧成多孔陶瓷膜支撑体

采用22μmα-Al2O3为骨料,0.5μmα-Al2O3为烧结助剂,一是采用简单机械混合得到上述2种氧化铝的混合粉体,二是通过粉体表面修饰的方法,将0.5μmα-Al2O3包覆在22μmα-Al2O3表面得到包覆型氧化铝粉体。采用上述2种原料,通过干压成型法制备出片状多孔支撑体,考察了不同烧成温度下2种粉体路线制备出的多孔支撑体的弯曲强度、平均孔径、孔隙率和纯水通量。结果表明:在获得相同支撑体性能的前提下,以包覆型氧化铝粉体为原料制备出的支撑体的烧成温度大大低于采用简单机械混合后粉体制备支撑体的。在1550℃的烧成温度下,包覆型氧化铝粉体制备的支撑体的机械强度为34.2MPa,孔隙率为34%,平均孔径为2.34μm,纯水通量为205m3/(m2·h·MPa)。     

共沉淀喷雾干燥法制备YSZ粉料及其对烧结密度的影响

用共沉淀结合喷雾干燥法制得了可直接用于煅烧、成型的Y_2O_3稳定的ZrO_2粉料。用扫描电镜观察了喷雾干燥得到的粉料团聚体的尺寸、形貌,以及与喷雾干燥条件的关系。发现了共沉淀悬浮液的球磨对喷雾干燥后粉料的热行为的影响。喷雾干燥制得的粉料在1350、1500℃烧结后,相对密度分别达96.5％、97.8％;而烘箱干燥的粉料在相应温度下烧结,相对密度只达88％、93％。     

影响低温烧成陶瓷结合剂强度因素的探讨

系统探讨了影响低温烧成陶瓷结合剂强度的因素,通过对结合剂成份、结合剂及其它性能、添加剂及烧成制度的分析,找出了影响强度的最佳成分及最合适的烧成工艺制度。     

烧结法微晶玻璃大理石的研制

本文利用天然矿物原料,采用烧结法制备具有结晶花纹,透明度高的微晶玻璃大理石,探讨了玻璃的熔制,碎玻璃的烧结等工艺,指出了合理的配方组成和适宜的玻璃颗粒组成是制造微晶玻璃大理石的关键。     

二氧化锆粉体的液相烧结性能研究

以CaO-Al2O3-SiO2玻璃为烧结助剂,对二氧化锆粉体的液相烧结性能进行研究,通过液相烧结在1300℃～1350℃制备了Y-TZP陶瓷。研究了工业粉料液相烧结制备TZP陶瓷的致密化、相组成和常温力学性能及杂质含量对试样性能的影响,并分析了烧结试样的显微结构。