本刊"病例讨论"栏目征稿

采用传统电子陶瓷工艺制备了(Pb1-xCax)1.05(Nb0.95Ti0.05)2O6(x＝0、0.045、0.055、0.065)高温压电陶瓷,研究了Ca和Ti对陶瓷的显微组织、相结构、介电及压电性能的影响,得到了Ca取代量与(Pb1-xCax)1.05(Nb0.95Ti0.05)2O6陶瓷性能间的关系.X-射线衍射(XRD)分析表明,Ca和Ti的双位取代均形成正交铁电相,而相同方法制备纯的PbNb2O6,只能得到菱方非铁电相钨青铜结构,随着Ca的摩尔分数增加,晶胞体积减小.介电温谱测试表明该改性材料具有高居里温度(TC＞530 ℃). 当x(Ca)=0.055时,得到压电常数d33=86 pC/N、平面机电耦合系数kp=0.32、机械品质因数Qm=31.9、TC=536 ℃的陶瓷样品,材料可在高温(500 ℃)环境下使用.     

预烧温度对0.363BiScO3-0.637PbTiO3高温压电陶瓷性能的影响

研究了不同预烧温度对反应烧结0.363BiScO3-0.637PbTi O3陶瓷的微观结构及压电介电性能的影响。根据0.363BiScO3-0.637PbTi O3的配方,通过热失重-差热分析判断Sc2O3、Bi2O3、Pb3O4、Ti O2粉末混合物分解、化合反应点和预烧温度范围;运用XRD、SEM研究了不同预烧温度下制备陶瓷样品的微观结构;通过压电介电性能测试,确定出最佳预烧工艺条件。结果表明,最佳的预烧条件为740℃保温2 h。经1 080℃、2 h烧成陶瓷的压电常数d33=308 pC/N,机电耦合系数kp=0.437,介电常数ε3T3/ε0=1 560,介电损耗tanδ=0.021,退极化温度TD=460℃。在此工艺条件下,该陶瓷性能优良、制备重复性好,在高温压电陶瓷传感器、换能器等方面显示出实用化前景。     

PMN-PZN-PZT四元系压电陶瓷材料的研究

采用传统的氧化物混合烧结工艺制备了Pb(Mn1/3Nb2/3)x(Zn1/3Nb2/3)y(ZrzTi1z)1xyO3四元系压电陶瓷材料。研究了成分及预烧温度对该四元系材料组织结构与性能的影响规律。研究结果表明:随着Pb(Mn1/3Nb2/3)O3含量的增多,陶瓷的相结构由四方相转变为三方相,准同型相界位于0.025 PMN～0.075 PMN之间,且Pb(Mn1/3Nb2/3)O3增加至7.5 %(摩尔分数),可以同时提高机电耦合系数kp和机械品质因数Qm,使kp达到0.575,Qm达到1 621;提高预烧温度可以改善陶瓷的烧结特性,同时可以改善陶瓷的介电、压电性能。     

高频压电器件用Co2O3改性PbTiO3基压电陶瓷

报道了一种适用于高频压电器件的Co2O3改性Pb(Mn1/3Sb1/3)O3-PbTi O3(PT-PMS)基陶瓷。采用轧膜成型工艺制备了PT-PMS压电陶瓷,研究了加入Co2O3对陶瓷的介电、压电和机电性能的影响。结果表明,加入适量Co2O3,提高了陶瓷烧结密度,改善了陶瓷压电性能;同时,Co2O3的硬性掺杂作用使陶瓷的机械品质因数Qm明显上升。当Co2O3的质量分数为0.65%时,陶瓷表现出良好的机电性能:εr=290,d33=78 pC/N,kp=0.133,kt=0.489,Qm=2 162,TC=325℃。此外,该陶瓷具有高的居里温度TC,能满足回流焊工艺要求。     

急性嵌顿性混合痔的病理形态特征

采用传统陶瓷制备方法制备了一种新型无铅压电陶瓷(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)015TiO3-xBiGaO3(BNKT-BGx),研究了Bi基铁电体BiGaO3对BNKT陶瓷微观结构和压电介电性能的影响.结果表明,在所研究的组成范围内,陶瓷材料均能形成纯钙钛矿固溶体,陶瓷晶粒尺寸随x的增加而增加.压电性能随x的增加先增加后减少,在x=0.01时压电常数及机电耦合系数达到最大值(d33=165 pC/N,kp=0.34).介电温谱显示该陶瓷具有2个介电反常峰,介电常数在低温反常峰附近具有明显的频率依赖性.     

无铅压电陶瓷BNKT-BiGaO3的研究

采用传统陶瓷制备方法制备了一种新型无铅压电陶瓷(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)015TiO3-xBiGaO3(BNKT-BGx),研究了Bi基铁电体BiGaO3对BNKT陶瓷微观结构和压电介电性能的影响.结果表明,在所研究的组成范围内,陶瓷材料均能形成纯钙钛矿固溶体,陶瓷晶粒尺寸随x的增加而增加.压电性能随x的增加先增加后减少,在x=0.01时压电常数及机电耦合系数达到最大值(d33=165 pC/N,kp=0.34).介电温谱显示该陶瓷具有2个介电反常峰,介电常数在低温反常峰附近具有明显的频率依赖性.     

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.     

钛酸铋钠-钛酸钡系无铅压电陶瓷的压电性能

研究了（1-x）Na0.5 Bi0.5 TiO3-xBaTiO3系无铅压电陶瓷的介电、压电性能。通过X-射线衍射分析发现，当0．06≤x≤0.10时，该体系陶瓷具有三方、四方相共存的晶体结构，此时材料具有最佳的压电性能。测试x=0．06时陶瓷样品的介电温谱和电滞回线发现在相界附近的陶瓷为弛豫型铁电体，并在加热过程中发生了铁电-反铁电-顺电相的转变。     

BMN掺杂NBT压电陶瓷的介电特性研究

采用传统陶瓷制备方法,制备了一种新无铅压电陶瓷材料(1-x)Na1/2Bi1/2TiO3-xBi(Mg2/3Nb1/3)O3.研究了Bi(Mg2/3Nb1/3)O3掺杂对(Na1/2Bi1/2)TiO3陶瓷晶体结构、弥散相变与介电弛豫行为的影响.X-射线衍射(XRD)分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能形成纯钙钛矿固溶体.材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷具有2个介电反常峰Tt和Tm,低掺杂的样品低频介电常数在居里温度以上异常增加.该体系陶瓷表现出与典型弛豫铁电体明显不同的弛豫行为.根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷产生介电弛豫的机理.     

烧结工艺对PSN-PZN-PMS-PZT瓷性能的影响

采用二次合成工艺得到了Pb(Sn1/3Nb2/3)0.03(Zn1/3Nb2/3)0.03(Mn1/3Sb2/3)0.04Zr0.435Ti0.465O3(PSN-PZN-PMS-PZT)五元系压电陶瓷。分析讨论了压电陶瓷的烧结温度与体密度、气孔率、晶粒大小及介电、压电性能的关系。并研究升温速度,保温时间对介电、压电性能的影响。结果表明,升温速度过快时材料致密性下降;烧结温度1 260℃保温3 h,得到一种综合性能优良的压电材料。其主要参数:r为1 390,d33为300 pC/N,kp为55.1%,Qm为1 180,tg为0.30?02。     

掺杂及烧结温度对Pb(Y1/2Nb1/2)O3-PbTiO3-PbZrO3性能的影响

为了改进０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ）ＰｂＺｒＯ３ 系压电陶瓷的电学性能和力学性能,作者研究了多种常用添加物对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ｙ－ ０．０２）ＰｂＺｒＯ３ 三元系压电陶瓷性能的作用, 探讨了不同烧结温度对材料性能的影响。实验结果表明, Ｓｒ２＋ 和Ｂａ２＋ 作为同价取代元素能够提高０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 系材料的机电耦合系数（ｋｐ、ｋ３３ 、ｋｔ）、介电常数和压电系数, 降低机械品质因数Ｑｍ ; Ｌｉ＋ 、Ｃｒ３＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｎｉ３＋ 、Ｆｅ３＋ 等金属离子加入０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 会提高材料的机械品质因数, 同时也会损害介电、压电性能, 降低弹性柔顺系数, 体现了硬性添加物的一般特性; 退火对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３－ （１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 压电材料性能有促进作用。     

掺杂及烧结温度对Pb(Y_(1/2)Nb_(1/2))O_3-PbTiO_3-PbZrO_3性能的影响

为了改进０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ）ＰｂＺｒＯ３ 系压电陶瓷的电学性能和力学性能,作者研究了多种常用添加物对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ｙ－ ０．０２）ＰｂＺｒＯ３ 三元系压电陶瓷性能的作用, 探讨了不同烧结温度对材料性能的影响。实验结果表明, Ｓｒ２＋ 和Ｂａ２＋ 作为同价取代元素能够提高０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 系材料的机电耦合系数（ｋｐ、ｋ３３ 、ｋｔ）、介电常数和压电系数, 降低机械品质因数Ｑｍ ; Ｌｉ＋ 、Ｃｒ３＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｎｉ３＋ 、Ｆｅ３＋ 等金属离子加入０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 会提高材料的机械品质因数, 同时也会损害介电、压电性能, 降低弹性柔顺系数, 体现了硬性添加物的一般特性; 退火对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３－ （１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 压电材料性能有促进作用。     

PNiTa-PZT三元系压电陶瓷性能

采用传统陶瓷工艺制备了0.02Pb(Ni1/3Ta2/3)O3+0.98Pb(ZrxTi1–x)O3(x=0.50~0.55,PNiTa-PZT)三元系压电陶瓷,研究了n(Zr)/n(Ti)变化对陶瓷性能的影响。结果表明:随其比值的变化,陶瓷样品均为钙钛矿结构,且对陶瓷显微结构影响不大;当n(Zr)/n(Ti)为52/48时,陶瓷具有较优的压电、介电性能:kp为0.583,d33为266pC/N,tC为394℃,tanδ为0.0055,ε3T3/ε0为1297。其中tC比目前文献报道的PZT基压电材料高30~50℃,有望在高温压电陶瓷领域获得应用。     

Ba2+取代对PSN-PZT瓷结构和压电性能的影响

研究了Ba2+A位取代对铌锑锆钛酸铅陶瓷结构及压电性能的影响,XRD分析结果表明:所有样品具有钙钛矿结构,同时Ba2+取代Pb2+使得晶胞体积增大,c/a轴比减小。当Ba2+取代量增大时,样品中三方相和四方相共存。随着Ba2+取代量的增大,陶瓷样品的密度降低,εr(2863)和d33(507pC·N–1)显著提高,居里点向室温移动。     

铅锰锑系压电陶瓷介电性研究

采用预合成及掺杂适量MnO2等工艺制备了钙钛矿结构为主的压电陶瓷材料Pb（Mn1/3Sb2/3)x(Zn1/3Nb2/3)y(Zr0.535Ti0.465)1-x-yO3,此材料具有机电耦合系数高、介质损耗小、介电常数与机械品质因数适中的特点。引入MnO3使其成为单一的钙态矿结构,并且提高了材料的介电与压电性能。     

Piezoelectric Study of 0.65Pb（Mg1/3,Nb2/3）O3-0.35PTO3 Nanopoder Ceramics

The piezoelectric properties of relaxor ferroelectric 0.65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3 ceramic prepared by a sol-gel combustion method have been investigated as function of sintering temperature.The results show that its phase structure is near the morphoteropic phase boundary(MPB),and outstanding electrical properties are obtained with this composition.The highest piezoelectric coefficients were observed for the samples sintered at temperature of 1200oC.In comparison with pure PMN((1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-(x)P...     

预烧温度对PZN-PZT压电陶瓷电性能的影响

采用传统固相法制备了化学计量比为0.3Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3-0.35PbZrO3的压电陶瓷,研究了所制陶瓷的预合成温度对其微观结构和压电介电性能的影响。结果显示,当预合成温度大于800℃时可以获得纯钙钛矿相,低于800℃钙钛矿主晶相不明显且有很多杂相产生。当预烧温度为775℃时,经1 125℃保温3 h烧结的陶瓷具有最佳综合性能:d33=431 pC/N、k31=0.36、Ec=9.98×103 V/mm、Pr=22.52×10–6 C/cm2、εr=1 874、tanδ=0.024、ρ=7.88 g/cm3。     

Piezoelectric Study of 0.65Pb(Mg1/3,Nb2/3)O3-0.35PTO3 Nanopoder Ceramics

The piezoelectric properties of relaxor ferroelectric 0.65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3 ceramic prepared by a sol-gel combustion method have been investigated as function of sintering temperature. The results show that its phase structure is near the morphoteropic phase boundary (MPB), and outstanding electrical properties are obtained with this composition. The highest piezoelectric coefficients were observed for the samples sintered at temperature of 1200oC. In comparison with pure PMN ((1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(x)PbTiO3), the substitution of 35% PT results in the decrease of sintered temperature and improved the relaxation behavior.