铌镁酸铅—钛酸铅系陶瓷多晶相界附近的压电,介电特性

在多晶相界附近，ＰＭＮ－ＰＴ体系的电系数ｄ３３达到３６７ｐＣ．Ｎ＾－１，平面机电耦合系数ｋｐ达到４６％。     

铌酸镁的合成与铌镁酸铅基电致伸缩陶瓷性能关系研究

研究了不同温度MgNb2O6的原始合成反应,结果显示游离MgO的含量随MgNb2O6合成温度的升高而减少．首先合成MgNb2O6,但合成时并不加入过量MgO,合成温度为1050℃,由此制备了一种PMN基电致伸缩陶瓷．在X射线衍射检测极限内,并未发现此PMN基电致伸缩陶瓷存在焦绿石第二相．对该陶瓷施加1kV／mm频率为0．07Hz的准静态电场,在室温下其纵向电致应变（S11）达1．05×10－3而滞后仅为6．8％．还研究了MgNb2O6的合成温度与PMN基陶瓷电致伸缩性能的关系,它表明PMN基陶瓷的居里温度Tc随MgNb2O6的合成温度的提高而增高,从而引起介电常数的下降和滞后增大．     

铌镁酸铋-钛酸铅压电陶瓷准同型相界附近的性能和相变温度研究

利用传统固相烧结法制备了Bi(Mg_2/3Nb_1/3)O₃-PbTiO₃(BMN-PT)压电陶瓷, 分析了不同PbTiO₃含量对BMN-PT压电陶瓷的晶体结构、介电、压电及铁电性能的影响. XRD结果表明: 合成的BMN-PT陶瓷具有纯钙钛矿结构, 并且在PbTiO₃含量为x=0.60时, 其组分的XRD图谱在衍射角2θ=45°出现明显的分峰, 说明该组分相结构中存在三方和四方相的共存. 压电铁电性能显示, BMN-0.60PT有最大的压电常数d₃₃(~170pC/N)和平面机电耦合系数k_p(0.35), 最小的矫顽场E_c(29.4 kV/cm)及最大的剩余极化P_r(31.4 μC/cm²). 确定了BMN-PT压电陶瓷的准同型相界(MPB)为PbTiO₃含量x=0.60的组分. 介电系数温谱表明介电系数峰值温度(Tm)随着PbTiO₃含量的增大而升高, MPB组分的Tm约为276℃.     

高性能铌镁酸铅-钛酸铅定向压电陶瓷的研究

用定向凝固技术制备了择优方向为[112]的0．70Pb(Mg1／3Nb2／3)O3—0．30PbTiO3高性能定向压电陶瓷．该陶瓷[112]方向的取向度约为35％，准静态压电常数d33约为1500～1600pC／N，耦合系数κt～0．51，κ33～0．82，22kV／cm时的场致应变约为0．23％。     

023型铌镁锆钛酸铅/环氧树脂复合材料的介电和阻尼性能

采用树脂浇注成型法制备了 023型铌镁锆钛酸铅(PMN) /环氧树脂( EP)复合材料 , 并用差示扫描量热仪(DSC)研究了 PMN对环氧树脂固化性能的影响。介电性能研究表明 , 随着 PMN质量分数的增加 , 介电常数和5介电损耗都呈非线性增大 ; 在小于 10 Hz频率范围内 , 介电常数随频率增大迅速降低 , 这主要是受复合材料界面极化影响 , 频率较高时 , 介电常数变化较小 , 表现出较好的频率稳定性 ; 在测试频率范围内 , 介电损耗随频率的升高略有降低 , 但变化幅度很小。动态热机械分析(DMA)表明 , 复合材料的储能模量随 PMN 含量的增加而增大 , 损耗模量和阻尼损耗因子的峰值及阻尼温域受 PMN含量的影响较大 , 当 PMN 含量为 87. 24 wt %时在 90℃附近观察到新的阻尼损耗因子峰出现 , 且该峰对应的温度不随频率的改变而移动 , 该阻尼损耗因子峰可能为复合材料的介电损耗耗能所致。     

铌镁酸铅系低烧高介X7R瓷料的研究

报道了利用混合烧结法制得铌镁酸铅Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系低烧高介Ｘ７Ｒ瓷料，其烧结温度为１１００－１１５０℃。２５℃时介电常数达４３００，介电损耗为０．９８％，绝缘电阻率为３．２×１０＾１２Ω．ｃｍ，十倍时间老化率为１．７％＋十倍。     

掺钛铌镁酸铅铁电体的自发和场诱导相变

测试了掺钛铌镁酸铅系列铁电陶瓷介电和热释电温度梯,观察到自发和场诱导正常铁电体－驰豫型铁电体－顺电体相互转变的现象,在分析这一相变的特点和相应结构特征的基础上,提出了驰豫型铁电体钠米极性微区的动态结构模模型。     

铌镁酸铅(PMN)基压电陶瓷制备进展

铌镁酸铅(PMN)基陶瓷具有较高的介电常数和机电转化效率,在传感器、驱动器等方面具有广泛的应用.但在制备PMN基陶瓷过程中容易形成稳定的烧绿石结构相,降低了其介电性能与机电转化效率.综述了制备纯钙钛矿结构PMN基压电陶瓷的研究进展,分析了各种制备方法的优劣.     

复合钙钛矿结构铁电陶瓷钛酸铅钙的介电弛豫特性

用常规工艺制备了（Pb0.5Ca0.5）TiO3陶瓷，并进行了1000℃长时间退火热处理．对其介电性能研究表明，退火前后试样在0．1～100kHz频率范围内均表现出典型的弥散相交和频率色散特性；经退火处理的试样弥散相交度增加，而频率色散度下降微结构研究表明（Pb0.5Ca0.5）TiO3陶瓷中存在着三种不同的有序结构-1／2｛111｝，1／2｛110｝和1／2｛100｝，退火试样表现出较高的有序度利用有序无序转变理论和超顺电模型对（Pb0.5Ca0.5）TiO3的介电弛豫行为作了探讨．     

PNW-PMS-PZT压电陶瓷准同型相界的压电性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PNW—PMS—PZT四元系压电陶瓷,分析了陶瓷样品的相结构组成,结果表明,所有陶瓷样品的相结构为纯钙钛矿相结构;研究了室温下PMS含量,PNW 含量和Zr/Ti的变化对准同型相界的影响规律,实验表明随着PMS、PNW含量和Zr/Ti的增加,材料体系逐渐由四方相向三方相过渡,获得了处于准同型相界附近的材料组成:PMS 的含量在5—6mol%、PNW的含量在2—3mol%、PZT的含量在91—93mol%、Zr/Ti的变化靠近50/50,同时具有高的机电性能.     

掺杂对0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3陶瓷结构和电学性能的影响

用传统的固相反应法、通过铌铁矿预合成路线制备了1mol%ZnO、MnO2和CuO掺杂的0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3(0.7PMN-0.3PT)陶瓷。XRD分析表明掺杂的0.7PMN-0.3PT陶瓷都呈现纯三方钙钛矿结构。烧成的陶瓷具有较高的致密度,其中CuO掺杂的0.7PMN-0.3PT陶瓷达到理论密度的93.79%。掺杂的0.7PMN-0.3PT陶瓷都呈现宽化、弥散的介电响应峰,然而介电常数的频率色散现象明显减弱。CuO掺杂的0.7PMN-0.3PT陶瓷呈现优良的综合电学性能:介电常数最大值εm达到21000左右,剩余极化强度Pr达到27.49μC/cm2,压电应变常量d33达到548pC/N。     

弛豫型铁电体在准同型相界的压电性能

ＰＭＮ、ＰＺＮ、ＰＮＮ 等弛豫型铁电体与ＰＴ 形成的固溶体在准同型相界附近具有良好的压电性能。在ＰＭＮ、ＰＺＮ 的单晶材料中,ｋｐ 高达９２ ％ ,ｄ３３ 达到１５００ｐＣ／ Ｎ, 在以ＰＭＮ、ＰＺＮ、ＰＮＮ 为基的陶瓷材料中,ｄ３３ 分别达到６９０ｐＣ／ Ｎ、６８０ｐＣ／Ｎ 和５４０ｐＣ／ Ｎ,Ｑｍ 在１００ 左右。这类材料的共同特点是机电耦合系数和压电系数较大,而品质因数较小,在压电换能器和致动器领域具有很好的应用前景。     

高d_(31)、高 E_c 值压电陶瓷材料的研究

本工作研究了锆—钛—铌锌酸铅和锆—钛—铌锌—铌镍酸铅系压电陶瓷,同时研究了钡、锶和铋等元素置换铅以及工艺条件对压电性能的影响,获得了|d_(31)×E_c|值高达3.56×10~(-4)的压电陶瓷新材料.     

PMN-PT单晶与陶瓷在性能及相变方面的特点

着重介绍了用Ｂridgman方法生长的（１-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT)固溶体单昌在介电,压电、热释电性能及相应方面的一些特点;①异常高的电常数d33(高达３０００pC/N以上）,耦合系数kg(在０．６以上）,k33(达０．９０）,高的介电常数ε（高达５００甚至更高）,低的Ｑm值（约６０）,热释电系数也较高。②强烈的各向异性。③随着ＰＴ含量的增加,系统的弛豫行为逐渐减弱,在x=0．３３时,材料在室温下成为正常铁电体,但ＰＥ－ＦＥ相变并非正常铁电相变,表现在Ｔ＞Ｔm时,ε－Ｔ关系不遵守居里－包斯定律,而是遵守Ｓmolenskii的关系。该相变也明显地与弥散相变不同,这种行为可用无场的观点加以解释。     

锰掺杂对PMN-PT陶瓷介电和压电特性的影响

采用氧化物固相反应法制备了Mn掺杂0.67Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0.33PbTiO3陶瓷，研究了锰掺杂量对陶瓷相结构、介电和压电性能的影响。实验发现，随着锰掺杂量的增加，陶瓷焦绿石相含量的逐渐较少，材料变“硬”。即当锰掺杂量少于1.5mol％时，介电系数ε、压电常数d33和机械品质因数Qm逐渐增加，介电损耗tanδ减少。随着锰掺杂量的进一步增加，弛豫程度变得更加明显。当压电陶瓷组分中锰掺杂量为1.5mol％时，其介电和压电性能各为：ε=2300，kp=0.54，Qm=900，tanδ=0.004，d33=400pC/N，适于制作大功率压电陶瓷变压器。     

Pb（Ni_（1／3）Nb_（2／3））O_3－PbZrO_3－PbTiO_3三

对Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３Ｏ３－ＰｂＺｒＯ３－ＰｂＴｉＯ３，即ｘＰｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３－（１－ｘ）Ｐｂ（ＺｒδＴｉ１－δ）Ｏ３（０．２≤ｘ≤０．６，０．２≤δ≤０．５）三元系固溶体的压电性能进行了研究，结果表明材料压电活性较高的配方位于准同型相界（ＭＰＢ）附近，压电常数ｄ３１值可达２６０×１０－１２Ｃ／Ｎ．讨论了结构相变对压电性能的影响．     

Pb（Ni1／3Nb2／3）O3—PbZrO3—PbTiO3三元系固溶体的压电性能

对Pb(Ni1/3Nb2/3O3-PbZrO3-PbTiO3,即xPb(Ni1/3Nb2/3)O3-(1-x)Pb(ZrδTi1-δ)O3(0.2≤x≤0.6,0.2≤δ≤0.5)三元系固溶体的压电性能进行了研究,结果表明材料压电活性较高的配方位于准同型相界(MPB)附近,压电常数d31值可达260×10-12C/N.讨论了结构相变对压电性能的影响.     

(Na1/2Bi1/2)TiO3(NBT)无铅压电陶瓷的研究进展

对(Na1/2Bi1/2)TiO3基无铅压电陶瓷的研究现状进行了综述.着重概括了通过元素替代/掺杂手段对NBT陶瓷性能的影响规律.该系统陶瓷具有的强铁电性质与Bi3 密切相关;材料压电性能可通过改性技术进行调节:如通过加入第二组元化合物降低其矫顽场而提高NBT基陶瓷压电性能.总结了(Na1/2Bi1/2)TiO3基无铅压电陶瓷组成的研究思路和方向.