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采用传统陶瓷工艺制备了LiTaO3掺杂的K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷(记为KNN xLT,x=0~8%(摩尔分数)),并研究了陶瓷的晶相、显微结构和压电、铁电等性能.研究结果表明,KNN xLT陶瓷的正交相-四方相准同型相界(MPB)位于4%<x<6%处.随着LiTaO3含量的增加,陶瓷的正交→四方结构相变温度(TO-T)向低温方向移动,而四方→立方结构相变温度(Tc)向高温方向移动.陶瓷的压电常数d33和机电耦合系数kp随LiTaO3含量的增加均先增大后减小,而剩余极化强度Pr则随之逐渐减小,矫顽场Ec逐渐增大.当x=6%时,陶瓷具有较好的压电和铁电性能:d33=190pC/N,kp=40.0%,Pr=22.0μC/cm2,Ec=1.78kV/mm,Tc=440℃.该体系陶瓷具有较高的压电常数和比较大的平面机电耦合系数,是一种应用前景良好的压电铁电材料. 相似文献
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采用传统陶瓷工艺制备了Bi0.5(Na0.90-xKxLi0.10)0.5TiO3-KNbO3无铅压电陶瓷,利用XRD,SEM 等测试技术分析表征了陶瓷的结构、表面形貌、介电、压电与铁电性能.结果表明:该体系陶瓷具有单相钙钛矿结构,KNbO3的引入使体系的居里温度和铁电-反铁电相变温度降低;随着钾含量的增加,KNbO3对体系性能的影响越明显.在室温下,该体系表现出良好的压电与铁电性能:压电常数d33和机电耦合系数kp分别达到195pC/N和31.9%,陶瓷样品表现出明显的铁电体特征,剩余极化强度Pr达到34.8μC/cm2,矫顽场强Ec为3.2kV/mm. 相似文献
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铌酸钠钾基压电陶瓷的结构与性能研究 总被引:2,自引:2,他引:0
采用传统的固相反应合成法制备了结构较为致密的0.9(K0.5Na0.5)NbO3-0.1LiSbO3(KNN-LS)无铅压电陶瓷,研究了其相结构、压电、介电、损耗以及铁电性质.常温下的压电陶瓷具备四方钙钛矿结构,具有较高的压电系数d33=131pC/N和低的介电损耗tanδ=0.09(10kHz)等优点.另外,常温下的KNN-LS陶瓷存在着较为饱满的电滞回线,其剩余极化率Pr为16.1μC/cm2,矫顽场为EC=14.8kV/cm.性能较KNN压电陶瓷有了较大的提高. 相似文献
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Li改性铌钽酸钾钠无铅压电陶瓷的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用固相反应法制备了(Na 0.52 K 0.48-x Li x)(Nb 0.86 Ta 0.10 Sb 0.04)O 3系无铅压电陶瓷, 研究了不同Li含量(x分别为0、0.02、0.04、0.06、0.08)样品的显微结构、物相组成及电性能. 结果表明, Li含量的改变对其物相组成、压电性能、铁电性能、介电性能都有显著影响. 当Li含量x从0增大到0.04时, 其压电性能相应提高, 当Li含量x超过0.04时, 压电性能明显下降; 在x=0.04时综合性能最好, 其压电常数d33高达260pC/N, 介电损耗tanδ为0.027, 平面机电耦合系数kp值达到50%, 剩余极化强度Pr为22μC·cm-2, 矫顽电场Ec为0.95kV·mm-1, 居里温度为316℃. 另外, 随着Li含量增加, 该系统的矫顽电场明显增强, 居里温度有所提高. 相似文献
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本文利用传统固相烧结法制备(K0.47Na0.47Li0.066)(Nb0.94Sb0.06)0.96%Ta0.04O3(简称KNLNST)无铅压电陶瓷,通过在烧结过程中添加与基方相同成分的粉料作为保护气氛,定量研究了不同的烧结气氛对KNLNST无铅压电陶瓷性能的影响。实验表明添加30wt%气氛粉料时所得陶瓷压电介电性能得到明显提高:d33=235pC/N,Tε33/ε0=1218,tanδ=0.0420,kp=42.5%,k1=43%,Qm=54,Pr=18.5μC/cm^2,Ec=1.61kV/mm。相对于不添加气氛粉料时,陶瓷压电铁电性能d33、kp、k1,Pr分别提高13.0%、32.4%、48.3%、14.9%,介电损耗tanδ下降64.3%。本研究结果有助于充分挖掘含有易挥发性元素陶瓷材料的优良压电介电性能。 相似文献
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采用传统固相法制备了Mn,Co单掺杂以及共掺杂的0.85BNT-0.10BKT-0.05BT(BNKBT)无铅压电陶瓷,并利用XRD,SEM等测试分析技术系统研究了Mn,Co单掺杂以及共掺杂对该无铅陶瓷体系相结构,微观形貌和介电性能以及铁电性能的影响.实验结果表明:Mn,Co单掺杂以及共掺杂引起钙钛矿晶格的畸变,但并不造成第二相的形成.SEM观察显示,Mn和Co元素的引入均促进了陶瓷晶粒的生长,提高了陶瓷致密度.此外,通过电学性能测试发现,Mn,Co单掺杂以及两者共掺杂均提高了陶瓷材料的介电常数εr,降低了介质损耗tanδ及矫顽场Ec;尤其是Mn/Co共掺杂的陶瓷样品一定程度提高了铁电-反铁电相变所对应的温度,即退极化温度Td,表现出了较Mn和Co两元素单一掺杂样品更优越的弛豫特性. 相似文献
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使用传统陶瓷烧结工艺制备了(Na0.55K0.45)1-xLixNb1-xSbxO3体系无铅压电陶瓷中偏离两相共存区的0.97(Na0.55K0.45)NbO3-0.03LiSbO3(简记为97KNN-3LS)陶瓷,分析了在不同烧结温度下其结构与电学性能.研究结果表明,当在适当的烧结温度时,该组分陶瓷具有良好的压电与铁电性能,其中,压电常数d33=166pC/N,平面机电耦合系数κP=46.7%,动态电阻R1=63Ω.该体系陶瓷在常温附近具有较高的κP与较低的R1,是一种很有应用前景的无铅压电陶瓷. 相似文献
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The dielectric and electromechanical properties of lead zirconate titanate [Pb(Zr, Ti)O3] ceramic added with neodymium oxide have been systematically studied employing the vector impedance spectroscopic (VIS) technique.
The specimens were prepared using the mixed oxide route by adding different mol% of Nd2O3 (01 to 7mol%) in [Pb(Zr, Ti)O3] near morphotropic phase boundary. Piezoelectric equivalent circuit parameters R, L, Ca in series and Cb in parallel have been determined by simulating /Z/ and Θ plots. Electromechanical coupling coefficients and strain constants
for the radial modes show a peak at about 3 mol%, the dielectric constant peaks at about 1 mol% and voltage constants peak
at about 0–75 mol% of Nd2O3. 相似文献
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CuO对NKN基无铅压电陶瓷结构和性能的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
采用传统陶瓷工艺制备了添加氧化铜的铌酸钠钾基无铅压电陶瓷[(Na0.5K0.5)1-2xCuxNbO3,0≤x≤0.05],研究了氧化铜(CuO)的引入对(Na0.5K0.5)NbO3(NKN)基陶瓷的晶体结构和压电、铁电等性能的影响.研究结果表明,讨论的所有样品的主晶相均为正交钙钛矿结构;随着x的增加,陶瓷出现了K4CuNb8O23杂相;与纯NKN陶瓷相比,掺入一定量的CuO后,样品的致密度显著提高;随着CuO含量的增加,陶瓷的机电耦合系数(kp)和机械品质因数(Qm)先增加后减小,并在x=0.01时达到最大值:kp=38.7%,Qm=1000,而陶瓷的压电常数(d33)无显著变化;当x≥0.01时,样品呈现出双电滞回线的特征. 相似文献
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采用传统陶瓷工艺制备了钙钛矿型低铅压电陶瓷xPbTi0.4716Zr0.4834(Mn1/3Sb2/3)0.0450O3-(1-x)(K0.485Na0.485Li0.03)NbO3[xPMS-(1-x)KNLN],研究了该陶瓷体系的结构和介电、压电与铁电性能以及这些结构和性能与工艺条件的关系。XRD分析表明,随着烧结温度的升高,陶瓷晶相由焦绿石相与赝立方钙钛矿相共存转变为单一的四方钙钛矿相;SEM分析表明,在烧结过程中产生了以(K0.485Na0.485Li0.03)NbO3组分为主的液相,并在烧结温度提高的过程中产生孔洞出现-孔洞消失的现象;电学测试表明,xPMS-(1-x)KNLN陶瓷具有良好的性能,在x=0.75、烧结温度为1250℃时,陶瓷的性能参数为压电常数d33=182pC/N,机电耦合系数kp=34.5%,居里温度TC=165℃,剩余极化强度Pr=21.2μC/cm2,矫顽场强Ec=1.47kV/mm,介电常数εr=1879,介电损耗tanδ=0.92%。 相似文献
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石墨化温度对炭纤维微观结构及其力学性能的影响 总被引:12,自引:7,他引:12
以通用型PAN基炭纤维为原材料,通过1800℃~3000℃连续高温石墨化处理,制备了不同性能的炭(石墨)纤维;采用SEM、XRD、RAMAN、元素分析仪、万能材料测试机等分析手段研究了石墨化温度对炭(石墨)纤维微观结构、元素含量、表面形态及其力学性能的影响。实验表明:随着热处理温度的提高,炭纤维中非碳元素(氮、氢)的含量逐渐减少而碳元素质量分数却从92.62%增加到99.99%;纤维的微观结构也从二维乱层石墨结构向有序的三维层状结构发展,表现为石墨晶体层间距d。随处理温度的提升逐渐减小、d100和d110与La和Lc不断增大,纤维抗拉强度呈下降趋势、弹性模量呈上升趋势。 相似文献
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压电变压器的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
压电变压器利用压电陶瓷材料自身的压电和逆压电效应来实现升降压,同传统的电磁变压器相比较,具有体积小、无电磁污染、升压比随工作频率和阻抗变化的特点。本文详细评述了用于压电变压器的铁电陶瓷材料的电畴特性、性能参数和掺杂改性的方法,以及压电变压器的变压原理、一般等效电路图和各种各样的压电变压器,分析了现阶段压电变压器存在的问题,并展望了压电变压器的发展方向。 相似文献
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采用塑性聚合物方法制备了高可塑性、高密度和高生坯强度的PZT5、PMnS、PBS陶瓷纤维,通过排列浇注法制备了1-3复合材料,研究了不同组成陶瓷纤维对复合材料性能的影响。结果表明,复合材料的介电常数、声阻抗和品质因数均比相应的陶瓷性能小了一个数量级,压电应变常数d33和平面机电藕合系数kp不同程度降低,但是压电电压常数g33和厚度机电藕合系数反大幅度增加,使得1-3复合材料的各相异性明显增强,复合材料的性能变化规律同压电纤维性能的变化规律相同,因此可通过改变纤维相性能而改善复合材料的性能。 相似文献
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通过静态拉伸试验研究不同体积掺量的短切碳纤维、钢纤维、耐碱玻璃纤维及预应力对5层玄武岩织物增强水泥基复合材料(BTRC)拉伸性能的影响。试验结果表明:短切碳纤维、玻璃纤维可以提高基体和BTRC的开裂强度,且开裂强度随着碳纤维掺量的增加而增加;预应力使基体产生预压力,明显提高其开裂强度。短切纤维及预应力都显著提高BTRC的峰值荷载和韧性,但峰值应变基本不变;峰值荷载和韧性随着钢纤维掺量的增加而增加,体积分数为1.5vol%掺量时达到最大值;随着碳纤维掺量增加,峰值荷载和韧性先增加后减小,体积分数为1.0vol%掺量时最大。施加预应力且掺入短切碳纤维或钢纤维时,短切纤维增强的基体可以更好地承受张拉力释放后纤维束径向变形引起的环向应力,进一步提高了织物与基体界面的挤压作用力及摩擦力,从而增强效果最明显,峰值荷载分别增加50.4%和58.9%,韧性分别增加84.7%和79.5%。BTRC材料掺入短切玻璃纤维、钢纤维及施加预应力均可以增加其受力后的裂缝条数,减小裂缝间距和裂缝宽度。 相似文献
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