(Bi1/2Na1/2)1-xBaxTiO3系无铅压电陶瓷的现状

综述了(Bi1／2Na1/2)1-xBaxTiO3系无铅压电陶瓷的最新研究进展。简述了A位非化学计量改性及几种较成功的掺杂改性方法。将A位掺杂(如La^3 )、B位掺杂(如Co^3 、Nb^5 )以及综合掺杂(如Ce^3 、Ce^4 )的优缺点和掺杂机理进行了归类比较。解释了各系统中相应掺杂引起性能变化的原因，为进一步开展无铅压电陶瓷的研究提供参考。     

Bi0.5Na0.5TiO3系无铅压电陶瓷的研究

概述了Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷的研究近况。第二组元化合物的加入能使BNT陶瓷的矫顽场降低，使BNT基陶瓷的压电性能得到了提高。根据BNT基无铅压电陶瓷的A位和B位原子的原子量、离子半径和电负性，研究了BNT基压电陶瓷的性能与这些参数的关系。     

Bi1/2Na1/2TiO3-Bi1/2Na1/2(Nb2/3Zn1/3)O3-BaTiO3无铅陶瓷压电介电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备出新型无铅压电陶瓷,并对该体系无铅陶瓷的相结构、介电和压电性能进行了研究.结果表明:所研究的组成均能够形成纯钙钛矿(ABO3)型固溶体;随着BaTiO3含量的增加,压电系数d33先增大后减小.同时陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征.     

无铅压电陶瓷钛酸铋钠(NBT)的掺杂改性研究

在无铅压电陶瓷（Na0.5Bi0.5)TiO3(NBT)中加入BaTiO3(BT)及微量Sb2O3，对其进行掺杂改性研究。通过研究不同加入量对NBT性能的影响，得到了较佳性能的材料配方为（Na0.5Bi0.5)0.92Ba0.08TiO3 ySb2O3(量分数y=0.0005%)。     

(Na_(0.5)K_(0.5))NbO_3基无铅压电陶瓷压电常数的研究

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的烧结方法制备了(Na0.5K0.5)NbO3基无铅压电陶瓷(Na0.5K0.45Li0.05)Nb0.95-xSbxTa0.05O3(x=0.03,0.06,0.09,0.12),研究了在Li和Ta含量固定的情况下,Sb元素的添加量和烧结温度对陶瓷的压电常数的影响.研究结果表明,适量Sb元素的掺杂可以大幅度提高陶瓷的压电常数d33,陶瓷样品的压电常数d33随着Sb含量的增加先增大后减小.烧结温度可以影响陶瓷的密度,进而影响其压电常数.在1130℃的最佳烧结温度下,Sb含量x=0.09时,陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=328 pC/N.     

BNT无铅压电陶瓷体系的设计及制备工艺研究

本文采用传统陶瓷工艺,制备得到Bi0.5（Na1-x-yKxLiy）0.5TiO（3简称BNKLT）无铅压电陶瓷,运用X射线衍射、扫描电子显微镜对其进行了分析表征;通过压电、介电性能的对比,讨论了烧结温度对BNKLT陶瓷的影响;运用热分析及X射线衍射等手段,确定了粉体的热处理温度,并讨论了烧结温度对BNKLT陶瓷性能的影响;通过最终所得陶瓷的性能对比,确定制备的较优工艺参数。     

钡钙锶共掺杂钛酸铋钠无铅压电陶瓷的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备工艺制备了（1-x）（Na0.5Bi0.5）TiO3-xBa0.092Ca0.03Sr0.05TiO3（x=0.04、0.06、0.07、0.08）系无铅压电陶瓷。研究了陶瓷的铁电、压电性能和显微结构。结果表明,该体系陶瓷在x=0.06时,其压电常数d33,机电耦合系数kp,厚度耦合系数kt,相对介电常数rε,介质损耗tgδ,分别为152,0.24,0.47,1 250,0.04。     

钡钙锶共掺杂钛酸铋钠无铅压电陶瓷的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备工艺制备了(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xBa0.092Ca0.03Sr0.05TiO3(x=0.04、0.06、0.07、0.08)系无铅压电陶瓷.研究了陶瓷的铁电、压电性能和显微结构.结果表明,该体系陶瓷在x=0.06时,其压电常数d33,机电耦合系数kp,厚度耦合系数kt,相对介电常数εr,介质损耗tgδ,分别为152,0.24,0.47,1 250,0.04.     

（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷的制备及其电学性能的研究

采用传统的固相烧结法于1120℃烧结2 h得到（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷,并对该体系陶瓷的微观结构和电学性能进行了研究。结果表明,BiFeO3的引入量x为0.01-0.07时,样品均为具有MPB准同型相界（三方相和四方相共存）的钙钛矿结构。BiFeO3的引入使陶瓷的晶粒度略有增加;当x=0.03时,样品达到最大致密度。为97.7%;陶瓷的压电常数d33随BiFeO3的引入而降低。陶瓷的相对介电常数εr和居里温度随BiFeO3的引入而明显增大,在x=0.03时达到最大值。     

Synthesis and Piezoelectric Properties of Lead-free （ Bi0.5 Na0.5 ）1-x（BaaSrb）xTiO3 Ceramics

A new group of lead-free piezoelectric ceramics,（Bi0.5 Na0.5）1-x（BaaSrb）xTiO3（abbreviated as BNBST[100x-100a/100b],0〈x〈1,a＋b=1）,was synthesized.The ceramics were prepared by conventional ceramic sintering technique,and the ceramics with density of 95% of the theoretical one can be sintered without the atmosphere control during the sintering process.The results of the X-ray diffraction（XRD） data show that the ceramics possess a single perovskite phase.The measurements of dielectric and piezoelectric properties reveal that the ceramics provide relatively high piezoelectric charge constant d33 and high planar electromechanical coupling factor kp.For the BNBST6-95/5 ceramics,d33 is equal to 170pC/N,and kp is equal to 32.0%.The fabrication technique for these ceramics is conventional and stable.     

Microstructures and Electrical Properties of Bi_(0.5)-(Na_(1-x-y)K_xLi_y)_(0.5)TiO_3 Lead-free Piezoelectric Ceramics

The microstructures and electrical properties of Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5TiO3 lead-free piezoelectric ceramics were studied.These ceramics were prepared by conventional ceramic technique.XRD analysis reveals that the ceramics possess almost pure perovskite phase when y≤0.2.The SEM results show that,with more amounts of Li+,the crystalline grain growing speed is accelerated,and the sintering temperature can effectively be decreased.The measurements of piezoelectric properties indicate that the ceramics with relatively low amount of Li+ and high amount of K+ have comparatively large piezoelectricity.The dielectric measurements show that the ceramics have properties like relaxor ferroelectrics and diffuse phase transition(DPT) at Td and Tc,respectively.The results of ferroelectric measurements reveal the system has relatively higher remanent polarization Pr(27.6 μC/cm2) and lower coercive field Ec(37.5 kV/cm).     

Pb(Li_(1/4)Nb_(3/4))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(ZrTi)O_3四元系压电变压器陶瓷材料研究

通过Ｐｂ（Ｌｉ１／４Ｎｂ３／４）０．０６（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）０．０６（Ｚｒ０．８８－ＸＴｉＸ）Ｏ３四元系压电陶瓷材料的改性研究，发现此系列压电材料具有高的Ｋｐ（０．５８）、Ｑｍ（２８００）、ε（１０５０）值，且ｔａｎδＢＮＤ０．００８之内，且具有较好的老化特性，适合作为变压器陶瓷材料使用．用该系统材料制作的压电变压器，具有较高的升压比和机电转换效率．在负载为８８０ＭΩ时，升压比高达１１７０；而当负载为５０ＭΩ时，其机电转换效率最高，为９２％．     

Zn_(1/3)Nb_(2/3)含量对xPMnS-(1-x)PZN性能的影响

以xPMnS-(1-x)PZN四元系压电陶瓷为研究对象,通过研究Zn1/3Nb2/3含量的变化对0.5PMnS-0.5aPZN材料结构与性能的影响,获得具有高压电活性的0.5PMnS-0.5aPZN陶瓷材料。结果表明,四方相结构的0.5PMnS-0.5aPZN材料压电活性优于三方相结构,性能最好的组成位于MPB(四方相边界)附近靠近四方相含量较高的区域,组成Zn1/3Nb2/3含量的变化影响了MPB的位置。     

无铅压电陶瓷的研究与进展

无铅压电陶瓷是当前压电铁电领域的研究热点之一。结合近期国内外有关无铅压电陶瓷方面的论文和发明专利，综合分析了无铅压电陶瓷研究和开发的相关进展，着重给出了无铅压电陶瓷主要种类的相关体系及压电铁电性能。     

Synthesis and Piezoelectric Properties of Lead-free (Bi_(0.5)Na_ (0.5))_ 1-x(Ba_aSr_b)_xTiO_3 Ceramics

planarelectromechanicalcouplingfactor;piezoelectricchargeconstant1Introduction Leadoxide basedpiezoelectricceramics,suchasPb(Ti,Zr)O3(PZT),arenowwidelyusedinvariousappli cationssuchastransducers,filters,oscillatorsandactua torsbecauseoftheirsuperiorpiezoe…     

SCNN无铅压电陶瓷的制备和特性研究

为制备高性能的无铅压电陶瓷,在传统工艺下,制备了Ca_xSr_2-xNaNb₅O₁₅陶瓷各组分的样品,研究了压电介电性能随组分的变化.结果表明:在x=0.14附近Ca_xSr_2-xNaNb₅O₁₅材料具有较好的压电和介电性能.该材料有2个相变点,一个接近280℃,另一个在-20℃附近,具有明显的介电弛豫现象.X射线衍射和Raman光谱实验表明该材料是四方钨青铜结构,Ca²⁺替代Sr²⁺引起了晶格畸变,从而导致物理性能的提高.电镜扫描照片显示瓷体致密.     

(1-x)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3-xPbTiO3陶瓷的结晶性能和介电特性

在钽钪酸铅中加入钛酸铅，形成具有复合钙钛矿结构的钽钪酸铅－钛酸铅固溶体，可以提高钽钪酸铅材料体系的居里点，降低其制备温度，从而扩大该体系的应用范围。用一步法合成了钽钪酸铅－钛酸铅陶瓷，测试了介电常数和温度的关系。实验结果表明，这种陶瓷的钙钛矿相含量均在90％以上，最高相含量达1005；该种陶瓷的工艺简单，合成温度低，钙钛矿含量高，有望在工业化生产中得到推广。     

锰掺杂对四元系压电陶瓷压电性能的影响

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷（PZN－PMS－PZT－γMnO2)，考察了不同剂量锰掺杂对压电陶瓷的压电性能的影响，包括：居里温度（Tc）、机电耦合系数（kp)、压电常数（d33)和机械品质因素（Qm)，由于内偏置场的影响，居里温度Tc随锰含量的增加而增加，kp和d33随Mn含量的增加而减小，而Qm表现出较复杂的变化规律，随Mn含量的增加Qm先增加，当质量分散γ＝0．2％时，达到最大值1000，当γ＝0．2％时，Qm下降，实验结果表明：当质量分数γ＝0．2t%的锰掺杂压电陶瓷具有较好的压电性能：Tc=349℃、kp=0.60,d33=380(10s^-12C／N和Qm=1000。