PZT陶瓷FRL-FRH相变自发极化的定量计算

针对ＰＺＴ９５／５陶瓷材料ＦＲＬ－ＦＲＨ相变时的热释电特性,建立了相变过程中自发极化随温度绵定量计算表达式,表达式中的函数级数依据Ｌｅｉｂｎｉｚ交错级数定理,可按照实际要求的精确程度进行级数求和,故利用计算机拟合了自发极化随温度的变化曲线,拟合曲线与实验测量的结果相一致,证明了理论计算公式能定量地描述相变过程中自发极化随温度变化的规律,有利于对铁电材料的相变性质进行深入的研究。     

激光致溅射沉积Ge2Sb2Te5薄膜的结晶行为研究

利用ＸＲＤ研究了激光致溅射沉积Ｇｅ_２Ｓｂ_２Ｔｅ_５薄膜的结晶行为;研究发现,与热致相变不同的是,激光致相变只发生从非晶态到ＦＣＣ晶态结构的转变,从ＦＣＣ到ＨＣＰ的结构转变不再发生,这有利于提高相变光盘的信噪比．Ｇｅ_２Ｓｂ_２Ｔｅ_５薄膜的结晶程度受初始化功率和转速的影响．     

钛铁矿原位碳热还原合成TiC/Fe的热力学过程及合成条件研究

以天然矿物钛铁矿（ＦｅＴｉＯ_３）、Ｃ（石墨）为原料,采用原位碳热还原法,实现合成与烧结一体化,真空烧结制备了ＴｉＣ／Ｆｅ复合材料,探索了一条低成本合成高性能ＴｉＣ／Ｆｅ复合材料的新途径．对反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,探讨了产物的合成条件．研究表明,ＴｉＣ的反应形成机理是：首先,ＦｅＴｉＯ_３被Ｃ还原生成Ｔｉ_ｘＯ_ｙ和α－Ｆｅ;然后,Ｃ继续与Ｔｉ_ｘＯ_ｙ反应,将氧一步一步还原出来,直至生成ＴｉＣ;ＴｉＣ颗粒长大的过程是,先形成富Ｔｉ缺Ｃ的ＴｉＣ_ｘ,然后ＴｉＣ_ｘ继续与Ｃ反应形成接近化学计量比的ＴｉＣ．烧结温度范围在１５００～１６００℃之间,随温度的升高,产物的硬度和密度稍有提高．Ｍｏ的加入可以改善金属相对ＴｉＣ的润湿性．产物中有少量游离碳存在．     

熔化过程中PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃成分的变化

了研究ＰｂＯ－ＰｂＢｒ_２－ＰｂＦ_２－Ｐ_２Ｏ_５系统玻璃在熔化过程中成分的变化,本文应用定 量化学分析法测出了玻璃在熔化后的成分．结果表明,ＰｂＯ－ＰｂＢｒ_２－ＰｂＦ_２－Ｐ_２Ｏ_５系统玻璃熔化 时氟和磷的损失较大,铅的损失相对较小;溴的损失随配料中各元素含量的多少而变化．氧含 量的变化受Ｐ_２Ｏ_５的挥发以及氧、水分与玻璃熔体中卤化物的反应程度两个因素影响．相关化 学反应的热力学计算与分析结果相吻合．     

高Mn含量对NiZnCu铁氧体性能的影响

研究了在（Ｎｉ_０.2Ｃｕ_{0 .2}Ｚｎ_{0 .６}）_１．０３（Ｆｅ₂Ｏ_３)_{0 ．９７}＋０．９７ｘＭnO₂(ｘ=０．１～０．５)中,随Ｍｎ含量的变化,磁性能的改变及与微观结构的关系．适量的Ｍｎ掺杂可以提高室温下铁氧体的起始磁导率,而Ｍｎ含量继续增加会促使第二相形成,使磁导率温度系数变大,出现类似铁电体的弛豫现象．     

R型六方铁氧体化学键性质和穆斯堡尔谱位移研究

利用电介质的平均能带模型计算了Ｒ型六方铁氧体ＢａＴｉ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１和ＢａＳｎ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１的化学键参数,得到ＢａＴｉ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１的２a、４ｆ、４ｅ、６ｇ各晶位平均共价性分别为０．０６２、０．３５４、 ０．３０９、 ０．３６１; ＢａＳｎ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１的相应晶位平均共价性分别为０．０６２、 ０．３５３、 ０．１８３、０．２５５．应用化学环境因子计算了^５７Ｆｅ、^１１９Ｓｎ在Ｒ结构中的穆斯堡尔同质异能位移。确定了^５７Ｆｅ,^１１９Ｓｎ的价态和占位情况．     

赤泥黑色玻璃晶化过程的红外光谱研究

本文利用红外吸收光谱（ＩＲ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）对赤泥黑色玻璃及其晶化过程的结构进行了研究．结果表明：赤泥黑色玻璃晶化析出主晶相为钙铁透辉石,次晶相为钙黄长石．玻璃网络中主要有 ＳｉＯ_４、 ＡｌＯ_４及 Ｆｅ^３＋Ｏ_４四面体结构单元,玻璃结构中具有和钙铁透辉石结构类似的近程排列,这个近程排列具有析出主晶相（钙铁透辉石）的先驱结构．随核化时间延长及晶化温度提高,红外最强吸收带朝低波数方向移动,吸收带强度随晶化温度的提高而明显增大．随Ｆｅ_２Ｏ_３含量增加,网络无序度增大,玻璃红外吸收谱带也向低波数方向移动．     

共沉淀法制备YAG-Al2O3纳米复合粉体

本文采用共沉淀法制备了ＹＡＧ－Ａｌ_２Ｏ_３纳米复合粉体．并通过ＸＲＤ、ＴＥＭ详细研究了粉体组成、形貌随煅烧温度的变化．研究表明,在１３００℃下煅烧可获得ＹＡＧ粒径约１００ｎｍ、分散均匀、无杂相的ＹＡＧ－Ａｌ_２Ｏ_３纳米复合粉体．粉体在１４５０℃可热压烧结致密,远低于文献报道的热压烧结温度１６００℃．用共沉淀法制备ＹＡＧ－Ａｌ_２Ｏ_３纳米复合粉体具有成本低、产量高和工艺简单的优点．     

流态化CVD包硅的Fe3O4的氧化行为

采用流态化ＣＶＤ包硅技术制得了表面均匀包覆ＳｉＯ₂的Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉．对该包硅Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉的氧化机理和动力学进行了研究．结果表明,氧化反应机理符合三维球对称扩散模型,氧化反应活化能随包硅量的增加而增加,流态化ＣＶＤ包硅能提高Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉的抗氧化作用在于粒子表面形成了均匀的ＳｉO₂保护层．     

新型固体润滑及油品添加剂-硫代钼酸盐的制备

研究了在水溶液中合成新型固体润滑兼油品添加剂一ＮｉＭｏＯ_２Ｓ_２及其原料（ＮＨ_４）_２ＭｏＯ_２Ｓ_２的条件,其最佳参数为ｐＨ＝４～５,温度为３０℃左右和ｐＨ＝７～９;温度为－５～０℃．还对产品的组成、结构及形貌进行了分析观察,并验证了ＮｉＭｏＯ_２Ｓ_２作为油品添加剂和固体润滑剂从２０～６００℃的减摩性能;证实硫代钼酸镍是一种宽温度范围的润滑剂．     

致密PZT95/5铁电陶瓷低温相结构与电性能研究

采用固相法制备了致密PZT95/5铁电陶瓷, 研究了低温下致密PZT95/5铁电陶瓷相结构和电性能的变化规律。变温X射线衍射(XRD)研究表明, 低温(-60℃)下极化和未极化致密PZT95/5铁电陶瓷相结构保持不变。电性能研究表明随着温度从30℃下降至-60℃, 致密PZT95/5铁电陶瓷的相对介电常数从278显著下降至173, 而电阻率和剩余极化强度基本保持不变。结合冲击波载荷下动态放电模拟分析, 发现相对介电常数的降低将引起动态电场增大至常温下的1.5倍, 这可能是导致致密PZT95/5铁电陶瓷低温下击穿概率显著增大的关键因素。     

多孔PZT95/5铁电陶瓷的机械性能和铁电性能研究

采用添加造孔剂的方法制备多孔锆钛酸铅(PZT95/5)铁电陶瓷, 研究了孔结构包括孔隙率、孔径及孔形状对多孔PZT95/5陶瓷机械性能和电性能的影响及机理, 并揭示多孔PZT95/5陶瓷微观结构、机械性能和铁电性能的内在联系。研究表明: 孔隙率的增加降低了多孔PZT95/5陶瓷的声阻抗, 改善了陶瓷与封装材料的声阻抗匹配. 孔隙率增加, 多孔PZT95/5陶瓷的屈服应力和剩余极化强度降低, 矫顽场强增大。孔结构对多孔PZT95/5陶瓷屈服应力的影响可由应力集中理论解释; 多孔PZT95/5陶瓷剩余极化强度随孔结构的变化可用内应力结合空间电荷理论加以解释。     

复合相变陶瓷材料的FRL-FRH相变研究

制备了低温铁电菱方相（ＦＲＬ）－高温铁电菱方相（ＦＲＨ）相变复合陶瓷材料，利用计算横模拟了复合陶瓷材料的相变行为，结果表明，在复相陶瓷材料中，存在着离子扩散，离子扩散对于宏观热释电效应的影响取决地相关材料的相变特性，计算机模拟的方法可以有效地用于分析复合的离子扩散情形，为新型功能材料的设计与研究提供帮助。     

PZT95/5铁电陶瓷的掺杂改性研究

采用固相烧结法制备锆钛酸铅95/5(PZT95/5)材料,以“相同化合价,不同原子半径;相近原子半径,不同化合价”的原则,选择了碱金属族、碱土金属族元素的碳酸盐以及Fe₂O₃、SiO₂、Nb₂O₅、WO₃等作为掺杂物分别对其进行掺杂改性.研究了掺杂对材料介电性能、极化性能和低温-高温铁电相的相变温度的影响.发现受主掺杂使得材料的介电常数降低,施主掺杂使得材料的介电常数提高;剩余极化随着掺杂离子的化合价增大而增大;制备得到了低温-高温铁电相相变在15℃的铁电材料,在实际应用上有重要意义.     

PZT95/5铁电陶瓷晶粒度对冲击波作用下击穿电压的影响

在气炮加载条件下,分别测试了两种晶粒度的PZT95/5铁电陶瓷样品在冲击波作用下的击穿电压,并采用Weibull分布分析了所获得数据.结果表明,PZT95/5铁电陶瓷在冲击波作用下的击穿电压分布可以用二参数Weibull分布模型描述,从击穿电压密度分布函数和失效率函数来看,晶粒度为2.5μm的PZT95/5样品的击穿电压分布优于晶粒度为7μm的PZT95/5样品击穿电压分布.     

多孔PZT95/5铁电陶瓷材料研究进展

基于铁电材料冲击波去极化效应的高功率脉冲电源在国防和高新技术领域具有重要应用。PZT95/5铁电陶瓷是目前铁电体高功率脉冲电源应用的理想材料。近年来, 多孔PZT95/5铁电陶瓷被发现具有更优异的综合性能而引起广泛关注。本文概述了多孔PZT95/5铁电陶瓷在微结构与性能调控、冲击波加载下的响应行为以及抗冲击损伤机制等方面的最新进展。研究发现, 具有合适气孔率和气孔分布的多孔PZT95/5铁电陶瓷具有优异的抗冲击损伤和耐电击穿性能; 多孔脆性材料中破碎介质的“滑移与转动”变形机制增强了材料的塑性变形, 从而提高了多孔材料的抗冲击损伤性能。最后, 简要介绍了BNT基无铅铁电陶瓷以及PIN-PMN铁电单晶在高功率脉冲电源方面应用的研究进展, 并对未来研究工作提出展望。     

Sm掺杂增强PZT基弛豫型铁电陶瓷压电性能研究

锆钛酸铅(PZT)基压电陶瓷是一类应用非常广泛的功能材料, 可应用于水声换能器、压电马达、医疗超声换能器以及声表面波滤波器等。通过改性提高PZT基压电陶瓷的压电性能一直是该领域的研究热点。本工作采用传统固相反应法制备了准同型相界(Morphotropic Phase Boundary, MPB)组分的Sm-0.25PMN-0.75PZT压电陶瓷, 并对其微观结构以及宏观性能进行了系统研究。研究结果表明：引入Sm³⁺可以增强压电陶瓷的局域结构异质性, 提升介电响应从而提高压电性能。当Sm³⁺引入过多时, 铁电极化的长程连续性被大面积打断, 压电性能下降。本实验中得到的最优组分压电陶瓷性能为：高压电系数d₃₃~824 pC/N, 高压电电压常数g₃₃~27.1×10^-3 m²/C和相对较高居里温度T_C~178 ℃, 电致应变在室温至150 ℃范围内低于5%, 有较好的温度稳定性, 是极具应用前景的高性能压电材料。     

PZT陶瓷中由氧空位与畴壁相互作用引起的内耗

采用低频倒置扭摆内耗仪对组分为 Pb(Zr0.7Ti0.3)O3 (PZT73)和 Pb(Zr0.3Ti0.7)O3 (PZT37) 的两种陶瓷的内耗 Q-1及振动频率的平方 f 2（正比于材料的剪切模量 G）与温度的关系进行了 测定。在纯三角相的 PZT73陶瓷中发现两个内耗峰。高温内耗峰 PM起源于材料的顺电－铁 电相变 ,低温内耗峰 P1本质上是一个宽化的 Debye峰,可归因于氧空位作用下的畴壁振荡弛豫。 对纯四方相的 PZT37陶瓷,除了 P1和 PM峰外,在 P1与 PM峰之间另有内耗峰 P2,这与 900畴附 近的氧空位团簇的弛豫有关 ,其特征可用描述强关联系统的关联态模型（ Coupling model）描述。     

Electron emission and phase transition of Zr-rich lead zirconate titanate ferroelectrics

This letter focuses on understanding the influences of antiferroelectric–ferroelectric (AFE–FE) phase transition on the ferroelectric electron emission process. The piezoelectric constant and electron emission current of un-prepoled PZT 96.5/3.5 ceramics as a function of emission times were studied. The hysteresis loops of PZT 96.5/3.5 ceramics before and after the electron emission process were presented. The results show that emission currents obtained from PZT 96.5/3.5 ferroelectrics in different phase states were similar. It was difficult to explain the experiment results using the fast AFE–FE phase transition model. Electron emission from PZT 96.5/3.5 ferroelectrics was independent of the AFE–FE phase transition.