Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3)O_3-PbTiO_3-Ba(Ti_(0.85)Sn_(0.15)O_3陶瓷的晶相组成与电性能

本文合成并研究了 Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3-Ba(Ti_(0.85)Sn_(0.15))O_3(PZN-PT-BTS)陶瓷的晶相组成及其介电、压电和铁电性能。Sn~(4+)离子的存在,使 PZN-PT-BTS 陶瓷晶粒难以具有完全的钙钛矿结构。微量焦绿石的存在,对其电性能的影响并不很大。PZN-PT-BTS 具有良好的介电、压电和铁电特性。     

具有过量PbO的Ph（Zn_（1／3）Nb_（2／3））O_3－PbTiO_3系

合成了添加过量ＰｂＯ后的Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３－ＰｂＴｉＯ３（ＰＺＮ－ＰＴ）系陶瓷，并研究了其相结构及介电性能、在（１—ｘ）ＰＺＮ—ｘＰＴ（０．１＜Ｘ＜０．２）系陶瓷体中，添加过量ＰｂＯ提高了钙钛矿结构的稳定性，但过多地添加ＰｂＯ不利于提高其介电性能，当ＰＴ的摩尔浓度为１４—１９ｍｏｌ％时，这些组分最大介电常数和温度的关系与频率无关，而其介电常数的温度特性仍随频率变化而弥散     

La掺杂Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷电场诱导相变的研究

研究了制作工艺对于反铁电陶瓷材料性能的影响,以及调压用PLZST在电场诱导下发生反铁电-铁电相变现象,对反铁电陶瓷在不同强度电场下所表现出的极化强度随电压变化进行了测试,记录结果表明,用于在持续电压作用下调压用反铁电陶瓷,对于处于反铁电-铁电开关电场附近(EAFE-FE)的电压波动调压效果最好.此时小电压波动能够引起较大范围内的极化强度值的变化,在此时对于能量的吸收作用最强.从而对于调压用反铁电陶瓷应根据陶瓷的电滞回线选择合适的调节范围.     

Pb(Fe_(1/2)Nb_(1/2))O_3弛豫型铁电陶瓷的介电弛豫特性

采用氧化物一次合成法制得了纯钙钛矿相的 Pb(Fe_(1/2)Nb_(1/2))O_3陶瓷。经介电和热激发电流的测量,发现热激发电流峰温度和介电峰温度不一致。用过渡相区模型作了较好的解释。认为它仍为典型的弛豫型铁电体。本文对其介电弛豫不明显,即△T(0.1—100kHz)=0℃的原因以及 Nb~(5+),Fe~(3+)离子在氧八面体中所处的状态作了讨论。     

(Ba_(1-x)Sr_x)(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷微结构对介电性能的影响

采用传统的固相烧结法制备(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷,研究微结构对介电性能的影响.随着系统中Sr2+含量的增多,介电常数和温度系数发生异常呈现非线性变化,这是由于氧八面体的畸变而导致的相转变造成的,相转变的发生相应影响了极化以及极化模式.相转变及氧八面体畸变对介质损耗没有明显的影响,介质损耗受到Sr2+含量及烧结温度的影响较大.     

67 Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-33PbTiO_3单晶90°铁电畴光学研究

采用偏光显微镜观察了６７Ｐｂ（Ｍｇ_（１／３）Ｎｂ_（２／３））Ｏ_３－３３ＰｂＴｉＯ_３固溶体铁电单晶在室温时 ９０°铁电畴结构．铁电畴结构与晶体质量有关,在正交偏光显微镜下光学透明晶体中存在着尺 寸为２～３ｍｍ的均匀大畴,不同极化方向的大畴重叠形成雾状区,使晶体表现出光学质量宏观 不均匀．在光学质量差的雾状晶体中则存在着 ０．１ｍｍ宽的｛１１０｝型带状孪生畴,使晶体形成 表面浮凸,带状畴内还存在着９０°亚畴．并对这些畴的形成作了讨论．     

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．     

具有超高压电电压常数的镧掺杂0.55Pb(Sc_(1/2)Ta_(1/2))O_3-0.45PbTiO_3陶瓷材料

研究了不同镧掺杂量与Pb（1－x）Lax（Sc1／2Ta1／2）0．55Ti0．45O3（x＝0，x＝0．005，x＝0．01，x＝0．02，x＝0．03）陶瓷材料居里温度、压电常数及压电电压常数之间的关系以及高温热处理对材料性能的影响。研究表明材料的居里温度随镧添加量的提高按26℃／1atm％的幅度下降，只是在x＝0．005处出现异常现象，即该组份的材料的居里温度与x＝0处相比稍有提高；材料的压电常数d33和压电电压常数g33随镧掺杂量的变化呈一定的规律性，即在掺杂量较低时，随镧掺杂量的提高而提高，但当达到一个峰值后开始降低；高温热处理（900℃8h）使得材料的居里温度提高（提高幅度大约为15℃），并且能明显改善材料的压电性能，这种现象是材料结构由无序向有序转变的结果。绝热处理的陶瓷材料其压电常数最大达d33＝533×10－12C／N，最大压电电压常g33＝63．1mV·m／N。     

PbTiO_3-Pb(Cd_(1/3)Nb_(2/3))O_3系高温高频压电陶瓷材料的研制

对（１－ｘ）ＰｂＴｉＯ２＋ｘＰｂ（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系压电陶瓷材料进行了研究。实验结果指出，当ｘ＝０．１４时，掺入适量的改性添加物ＮｉＯ，ＭｎＯ２，ＷＯ３，经过适当的工艺过程，可得到压电性能优良的高温高频压电陶瓷材料。其中，材料的居里温度Ｔｃ＞４００℃，机械品质因数Ｑｍ＞２０００，机电耦合系数Ｋｔ可达０．４５，介电常数ε小于２１０，是一种很有前途的高温高频压电陶瓷材料。     

烧结温度对0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3压电陶瓷性能的影响

0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)3-0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(0.55PNN-0.45PZT)组分的弛豫型压电陶瓷因具有较高的压电性能,已被作为制备含金属芯压电陶瓷纤维的材料等使用。为了进一步提高压电陶瓷纤维的电学性能,采用传统固相烧结法制备了0.55PNN-0.45PZT压电陶瓷,研究了烧结温度对材料结构、表面形貌和电学性能的影响。结果表明,在烧结温度为1200℃时,材料的各方面性能较佳:密度为8.12g/cm3,d33=850pC/N,kp=0.62,εr=7317,tanδ=0.033,Qm=41.66。     

SH波在0.71Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.29PbTiO_3/金刚石界面的反射和透射

研究SH波分别从0.71Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.29Pb TiO_3(PMN-0.29PT)介质和金刚石介质倾斜入射时在双材料界面上的反射和透射规律。PMN-0.29PT单晶沿[011]c方向极化,宏观上呈正交各向异性性质,且材料主轴沿x3方向旋转切割,数值分析了SH波斜入射时在交界面处的反射、透射系数以及能量反射、透射系数随入射角的变化。结果显示:SH波从金刚石入射时,压电晶体的旋转切割角度对SH波的反射、透射系数和能量分配规律起到非常关键的作用;SH波从压电材料入射时,晶体的旋转切割角度越大,临界角越小,随着入射角的增大,切割角度对SH波反射系数的影响逐渐减小。这些结论可为PMN-PT单晶材料在传感器和频率控制等领域中的应用提供有价值的理论参考。     

(1-x)BiScO3-xPbTiO3铁电陶瓷的结构稳定性和电学性能研究

采用传统固相法制备了(1-x)BiScO3-xPbTiO3(BSPT)(x=0.58～0.66)铁电陶瓷.经XRD分析发现,BSPT体系三方相和四方相的准同型相界(MPB)在x=0.62附近.在准同型相界附近x=0.62处BSPT陶瓷的压电常数d33和平面机电耦合系数kp具有极大值,但机械品质因素Qm却最小.对BSPT体系及其它钙钛矿型ABO3化合物的结构稳定性进行了讨论,发现容差因子t和离子键百分比p可作为判定钙钛矿结构形成难易程度的基本参数,容差因子t越接近1且离子键百分比p越大的化合物,越容易合成稳定的钙钛矿结构.     

直接反应烧结法制备(Ba_(1-x)Ca_x)(Ti_(0.85)Zr_(0.15))O_3陶瓷的微观结构和电性能研究

采用直接反应烧结法制备了(Ba1-x Ca x)(Ti0.85Zr0.15)O3无铅压电陶瓷,分析了不同的Ca含量时陶瓷的晶相结构、微观结构、密度及电性能。结果表明,采用直接反应烧结法制备的(Ba1-x Ca x)(Ti0.85Zr0.15)O3无铅压电陶瓷具有纯的钙钛矿相结构;微观结构致密,晶粒大小比较均匀,陶瓷样品出现较大的直径收缩率(25%左右);随着Ca含量的增加陶瓷的居里温度略微降低,室温介电常数出现较大增加,压电常数变大,其中x=0.15时压电性能最好,d33为208 pC/N。     

影响Ba(B'1/3 B'2/3)O3型微波介质陶瓷介电损耗的因素

微波介质陶瓷是制作各种微波器件的关键材料.具有复合钙钛矿结构Ba(B'1/3B"2/3)O3(B'=Mg、Zn、Ni或Co;B"=Ta和Nb)型的微波介质陶瓷材料由于在很高的微波频率下具有极低的介电损耗而受到人们的重视.在总结前人研究成果并结合自己研究结果的基础上,从材料的晶体结构、显微组织、制备工艺等方面探讨了影响这类材料介电损耗的因素.     

Na-Ni掺杂对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7基陶瓷.研究Na~+、Ni~(2+)分别替代Bi~(3+)、Nb~(5+)对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷烧结特性和介电性能的影响.替代后样品的烧结温度从960℃降低到870℃左右.在-30℃～+130℃,陶瓷样品的温谱中出现明显的介电弛豫现象,弛豫峰所在温区较宽;当Ni~(2+)替代量增加到0.2时出现双弛豫峰.随着Ni~(2+)替代量增加,弛豫峰值温度向高温移动,弛豫激活能增加,两弛豫峰之间距增加.用缺陷偶极子和晶格畸变解释了Na-Ni掺杂Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7的介电弛豫现象.     

Ba4(Nd0.85Bi0.15)28/3Ti18O54陶瓷低温化研究

采用复合添加BaCuO2-CuO和BaO-B2O3-SiO2助剂的方法,研究了Ba4(Nd0.85Bi0.15)28/3 Ti18O54陶瓷的低温烧结特性和微波介电性能.添加2.5wt?CuO2-CuO和5wt?O-B2O3-SiO2后Ba4(Nd0.85 Bi0.15)28/3 Ti18O54陶瓷在950℃烧结成瓷,气孔率为5.29%,介电常数ε为60.25,Q·f值为2577GHz(5.6GHz),频率温度系数τf为 25.1ppm/℃,可与Cu电极浆料低温共烧.     

低相变场细电滞回线(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电陶瓷的研究

对远离反铁电-铁电准同型相界的(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O3反铁电组分进行Ba2+掺杂,制备出了细电滞回线、低相变电场的反铁电陶瓷,反铁电-铁电相变电场仅为1.5kV/mm,电场回滞减小到0.2kV/mm,并且极化强度和应变量随电场增大几乎呈线性变化,可通过调节电场大小得到不同的应变量,有利于开辟这类材料新的应用领域。     

调节Ba(B'1/3 B"2/3)O3型微波介质陶瓷τf的方法

微波介质陶瓷是制作各种微波器件的关键材料.具有复合钙钛矿结构Ba(B'1/3 B"2/3)O3(B'=Mg,zn,Ni或Co;B"=Ta和Nb)型的微波介质陶瓷材料由于在很高的微波频率下具有极低的介电损耗而受到人们的重视.在总结前人研究成果并结合自己研究结果的基础上,从材料组成、结构、性能关系探讨了调节这类材料谐振频率温度系数的途径.