弛豫型铁电陶瓷（1-x）Pb（Scl／2Tal／2）O3-xPbTiO3研究进展

钽钪酸铅陶瓷具有优良的介电、压电和铁电性能，但烧成温度高、居里点较低。为降低钽钪酸铅陶瓷的烧结温度并提高其居里点，人们合成了钽钪酸铅-钛酸铅(简称PSTT)材料体系。该文综述了弛豫型铁电陶瓷PSTT体系在相图与结构、制备和性能等方面的研究进展，探索了一种合成PSTT陶瓷新工艺，介绍了PSTT材料体系的重要应用领域。     

Pb(Sc1/2Ta1/2)O3铁电薄膜的制备及性能研究

用Pb(CH3COO)2·3H2O、Sc(CH3COO)3·xH2O和C10H25O 5Ta为原材料,乙二醇甲醚为溶剂,用改进的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SO2/Si基片上成功地制备出ABO3钙钛矿型结构Pb(Sc1/2Ta1/2)O3(PST)铁电薄膜.该薄膜是研制铁电微型致冷器和非致冷热释电红外焦平面阵列的优选材料.对制备出的PST薄膜进行了介电、铁电和热释电性能测试.测试得到在1 kHz下PST薄膜的介电常数为570,介电损耗为0.02.铁电性能良好,剩余板化强度为3.8～6.0 μC·cm-2,矫顽场为40～45 kV·cm-1.热释电系数为4.0×10-4～20×10-4Cm-2K-1.     

弛豫型铁电陶瓷(1-x)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3-xPbTiO3研究进展

钽钪酸铅陶瓷具有优良的介电、压电和铁电性能,但烧成温度高、居里点较低。为降低钽钪酸铅陶瓷的烧结温度并提高其居里点,人们合成了钽钪酸铅-钛酸铅(简称PSTT)材料体系。该文综述了弛豫型铁电陶瓷PSTT体系在相图与结构、制备和性能等方面的研究进展,探索了一种合成PSTT陶瓷新工艺,介绍了PSTT材料体系的重要应用领域。     

Ba(Ti0.91Zr0.09)0.09Al0.01O3陶瓷的介电弛豫特性

采用固相反应法制备了Ba1-xBi(Ti0.91Zr0.09)0.09Al0.01O3陶瓷,借助XRD、Agilent4284A、ZT-I电滞回线测量仪,研究了Bi3+和Al3+共掺杂后对陶瓷的相结构和介电特性的影响.研究结果表明,掺杂后Ba(Ti0.91Zr0.09)0.09Al0.01O3陶瓷的体积密度在x=0.03时,可达5.859 g/cm3,XRD结果显示,在x≤0.01时,衍射峰具有单一的四方BaTiO3结构,观察介电温谱(-30℃≤T≤130℃,10-1kHz≤f≤103kHz,其中f为频率)可发现陶瓷从正常铁电体转变成弛豫铁电体,电滞回线显示矫顽场(Ec)和剩余极化强度(Pc)小,即Ec=0.93 kV/cm,Pc=2.63μC/cm2.     

化学溶液法制备PbZr0.5Ti0.5O3／La0.5Sr0.5CoO3铁电多层薄膜的结构和光学性质研究

采用金属有机化学液相沉积法在Si衬底上制备了La0.Sr0.5CoO3(LSCO)导电金属氧化物薄膜，采用溶胶－凝胶法在LSCO导电金属氧化物薄膜上沉积了PbZr0.5Ti0.5O3（PZT）铁电薄膜，X－射线测量结果表明在700℃的退火温度下制备的PZT／LSCO铁电多层薄膜呈（110）取向的钙钛矿结构，谢乐公式估算铁电薄膜的晶粒尺寸为50－80nm，原子力显微镜观察结果显示：薄膜表面平整，均方根粗糙度（RMS）小于5nm，用拉曼光谱测量表明PZT薄膜呈拉曼活性，椭圆偏振光谱仪用来表征薄膜在400－1700nm波长范围的光学性质，用洛仑兹模型来描述PZT和LSCO薄膜的光学性质，获得PZT和LSCO薄膜的折射率，消光系数等光学常数谱。     

BaSnO3纳米粉改性Ba(Mg1/3Ta2/3)O3介质陶瓷的研究

以BaSnO3纳米粉体作为添加剂制备(1-x)B a(M g1/3T a2/3)O3-xB aSnO3陶瓷,并与以SnO2为起始原料直接合成的BM T-BS陶瓷作了对比研究。当x(Sn)=12%时,两种工艺在1 500°C保温4 h均能使材料烧结致密。不同的工艺对材料介电常数(rε)和谐振频率温度系数(fτ)的影响没有明显差异,但掺杂B aSnO3纳米粉体的试样具有明显较高的品质因数(Q),该材料的微波介电性能为:rε=24.6,fτ≈0.8×1-0 6/°C,Q×f≈2.24×105GH z。     

氧化物掺杂Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的介电弛豫行为

采用固相反应法分别制备了CuO、Bi2O3、MoO3和Li2O氧化物掺杂的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷.研究A位和B位施-受主掺杂对介电弛豫行为的影响.不同频率下陶瓷样品的介电温谱显示适量的掺杂可以诱发弛豫行为.根据A位和B位的替代离子类型,讨论了弛豫特性产生的机理.     

(Bi4-x,Lax)Ti3O12铁电陶瓷性能研究

采用溶胶－凝胶（Sol-Gel)技术制备了（Bi4-x,Lax)Ti3O12（BLT）干凝胶粉体，并用此粉体制备了陶瓷。利用XRD、SEM等手段分析表征了陶瓷的结构、表面形貌及介电性能。结果表明，采用本文工艺技术制备的陶瓷为类钙钛矿结构，表面致密，陶瓷的极化场强约为4.5kV/mm；BLT陶瓷介电性能为：介电常数ε=425(1kHz)，介电损耗tanδ=0.05(1kHz)。掺杂量的研究表明，当x≥0.4时，La的引入对介电常数和介电损耗有较大的影响，即使介电常数升高，介电损耗降低。     

Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷介电弛豫现象的研究

采用固相反应法制备了CuO-BaO掺杂的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷,研究了掺杂量对陶瓷介电性能的影响。结果表明:随着CuO-BaO混合物掺杂量从0.3%增加到1.0%时,Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的斜方-四方相变峰出现介电弛豫现象并且弛豫程度Δtm′从2.9增加到5.5,相变温度从+5℃移动到–21℃,室温εr从2841增加到3372,并且高于四方-立方相变点的εr。电滞回线变窄,矫顽场变小,呈现典型弛豫型铁电体的特征。     

Ba（Ti0．91Zr0．09）0．99Al0．01O3陶瓷的介电弛豫特性

采用固相反应法制备了Ba1-xBi（Ti0.09Zr0.09）0.99Al0.01O3陶瓷,借助XRD、Agilent4284A、ZT-I电滞回线测量仪,研究了Bi^3＋和Al^3＋共掺杂后对陶瓷的相结构和介电特性的影响。研究结果表明,掺杂后Ba（Ti0．91Zr0．09）0．99Al0．01O3陶瓷的体积密度在x=0．03时,可达5．859g／cm^3,XRD结果显示,在x≤0．01时,衍射峰具有单一的四方BaTiO3结构,观察介电温谱（-30℃≤T≤130℃,10^-1kHz≤f≤10^3kHz,其中f为频率）可发现陶瓷从正常铁电体转变成弛豫铁电体,电滞回线显示矫顽场（Ec）和剩余极化强度（Pt）小,即Ec=0．93kV／cm,Pc=2．63μC／cm^2。     

退火处理对Pb（Zn1／3Nb2／3）O3基陶瓷介电性能的影响

研究了退火处理对Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３基陶瓷介电性能的影响。结果表明，退火热处理显著提高了ＰＺＮ基陶瓷相变温度附近的介电常数，并使相变扩散因子降低。借助显微结构和介电分析探讨了可能原因，认为热处理对介电性能的影响可能与晶界玻璃相的消除、晶粒内部微区状态的改变及应力消除等因素有关。     

铌酸锶钡铁电微晶玻璃的制备与性能研究

采用烧结法制备了Sr0.5Ba0.5Nb2O6(SBN)铁电微晶玻璃,并对其结构、介电性能进行表征。结果表明,随SBN含量的增加,主晶相从石英转变成焦绿石相CaNb2O6,最终转变成钨青铜相铌酸锶钡;同时,εr逐渐升高。经900℃/2 h+1250℃/2h烧结的10%玻璃和90%SBN(质量分数)组成的样品在85℃附近存在一个明显的弥散介电峰,其峰值对应的温度随频率的增加而升高,为典型的弛豫铁电相变。室温下,其εr高达947(1kHz)。     

Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3铁电陶瓷烧结工艺及性能研究

采用固态反应方法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电陶瓷靶材。利用TG-DTA分析了PbO、ZrO2和TiO2粉末混合物的分解、化合反应,通过XRD研究了烧结工艺对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电陶瓷的晶相结构的影响。研究表明,采用870℃预烧、1 200℃终烧、分别保温2 h和4 h的烧结工艺,Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电陶瓷纯度高 ,致密性好、晶粒均匀,且具有良好的介电与铁电性能。     

MgF_2·SrF_2掺杂PZN－BT陶瓷

适量掺入ＭｇＦ_２·ＳｒＦ_２有效地降低了０．８５ＰＺＮ（Ｐｂ（Ｚｎ_（１／３）Ｎｂ_（２／３））Ｏ_３）－０．１５ＢＴ（ＢａＴｉＯ_３）材料的烧结温度并得到了介电常数－温度特性接近于Ｘ７Ｒ特性标准的瓷料。在很宽的温度范围内出现了双介电常数峰。这种现象可从材料的纳米结构出发，用超顺电态的概念来描述。     

[(Na0.97-xKxLi0.03)0.5Bi0.5]TiO3无铅压电陶瓷的性能研究

采用传统电子陶瓷工艺,制备了多重离子A位复合的、具有钙钛矿结构的新型压电陶瓷材料[(Na0.97-xkxLi0.03)0.5Bi0.5]TiO3(其中x为0.10,0.15,0.20和0.25),研究了该陶瓷的相结构与介电铁电性能。结果表明,随着K+含量的增加,材料的晶粒尺寸明显细化,εr也随之增加,tanδ先降低后增加,其弥散性指数均介于1.7～1.9。在x为0.25时,材料为两相共存结构,其εr峰值达到2353.22,tanδ仅为0.058,d33达到80pC/N,Ec为1.71×103V/mm,表现出优异的介电和压电性能。     

Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3弛豫铁电晶体的生长形貌和生长机理

以PbO作助熔剂采用高温溶液法生长出Pb(Mg1/3Nb2/3)O3弛豫铁电晶体,利用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了晶体相结构和生长形貌。研究结果表明,采用高温溶液法生长出纯钙钛矿相结构的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3弛豫铁电晶体,晶体多为淡黄色,较小的呈赝立方形态,较大晶体逐渐趋于不规则形态,最大尺寸达4mm×4mm×3mm。晶体中存在位错蚀坑和PbO包裹等生长缺陷,生长过程中的温度波动和成分起伏等因素导致这些缺陷的出现。晶体{100}面生长速率最慢能成为热力学上稳定存在的自然显露晶面,晶体的生长机制为二维成核层状生长。