BiFeO_3掺杂改性铌酸钾钠无铅压电陶瓷

采用传统固相法制备了(1–x)(K0.5Na0.5)NbO3-xBiFeO3[(1–x)KNN-xBF]无铅压电陶瓷,研究了不同BF含量(x=0,0.175%,0.5%,1%,2%,3%,摩尔分数)样品的物相组成、显微结构及电性能。结果表明:当x≤3%时,得到了纯钙钛矿结构的(1–x)KNN-xBF陶瓷。与纯KNN相比,在0x≤1%时,(1–x)KNN-xBF样品的密度(ρ)、压电常数(d33)、平面机电耦合系数(kp)和机械品质因子(Qm)都显著增大;当1%x≤3%时,ρ,d33,kp和Qm又迅速降低;在x=1%时达到最大值。x=1%时,(1-x)KNN–xBF材料的综合性能最好,其中ρ=4.42g/cm3,d33=172pC/N,kp=0.45,介电损耗tanδ=0.021,相对介电常数εr=759和Qm=138;同时表现出较好的抗老化性能。     

Nd^(3+)掺Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9压电陶瓷的结构与性能EI北大核心CSCD

采用固相法制备Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5–x)Nd_xNb_2O_9(NKBN–xNd^(3+),0≤x≤0.40,x为摩尔分数)铋层状无铅压电陶瓷,研究了不同Nd^(3+)掺杂量对NKBN–x Nd陶瓷显微结构、电学性能的影响及NKBN–0.20Nd^(3+)陶瓷高温下的电导行为。结果表明:所有样品均为单一的铋层状结构;当Nd^(3+)的掺杂量x为0.02时,样品的晶粒尺寸减小并趋于均匀,致密度提高;适量的Nd^(3+)掺杂能降低样品的介电损耗,提高NKBN陶瓷的压电常数d33。NKBN–0.20Nd^(3+)陶瓷样品的电学性能最佳:压电常数d_(33)=24 p C/N,机械品质因数Q_m=2 449,tanδ=0.40%,2P_r=1.11μC/cm^2。NKBN–0.20Nd^(3+)样品的阻抗谱表明:在高温区域陶瓷的晶粒对电传导起主要作用,当温度高于600℃时,样品主要表现为本征电导,NKBN–0.20Nd^(3+)和NKBN的电导活化能分别为1.85和1.64 e V。     

晶粒尺寸对钛酸铋基无铅压电陶瓷的结构与性能影响

近年来随着电子元器件的微型化趋势,电介质陶瓷材料的晶粒尺寸效应也受到了广泛的关注.本实验系统地研究了0.94Na0.5 Bi0.5 TiO3-0.06BaTiO3(NBT-6BT)陶瓷的晶粒尺寸效应,利用一步烧结与两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.72～1.84μm的NBT-6BT陶瓷,研究了晶粒尺寸效应对陶瓷的晶体结构、介电、压电以及铁电性能的影响.结果表明,晶粒尺寸的变化会引起晶格常数的变化,并在晶粒尺寸为1.24μm时,结晶度最佳,相对介电常数与压电系数以及机电耦合系数分别达到最大值(εr=2405、d33=150 pC/N和Kp=29.5％).NBT-6BT陶瓷的剩余极化强度Pr随晶粒尺寸的增大而提高,而矫顽场Ec呈现出相反的趋势.实验研究表明控制铁电材料的晶粒尺寸是获得优异的综合性能的有效手段.     

聚合物前驱体法制备铌酸钾钠纳米粉体

采用聚合物前驱体法,以柠檬酸(CA)为络合剂,乙二醇(EG)为酯化剂合成了纳米级(Na0.35K0.65)NbO3。研究了乙二醇用量对聚合物前驱体稳定性的影响,结果表明n(EG):n(CA)为2时能得到稳定凝胶,与乙二醇和柠檬酸聚酯化反应得到凝胶的理论配比一致。XRD分析表明聚合物前驱体在650℃煅烧2h可制得平均晶粒尺寸为24nm左右,纯单斜相结构的(Na0.35K0.65)NbO3纳米粉体,该合成温度比传统固相法降低了约300℃。     

Ce掺杂CaBi_8Ti_7O_(27)共生铋层状铁电陶瓷的结构与电学性能

采用固相法制备了CaBi_8Ti_7O_(27–x) Ce(CBT–BIT–x Ce,x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)共生铋层状结构陶瓷。利用X射线衍射、高分辨率透射电子显微镜、Raman光谱、介电谱、阻抗谱对其结构和电学性能进行表征。Ce主要是以Ce~(3+)的形式占据类钙钛矿层的A位,也存在少量Ce~(4+)进入B位。Ce掺杂导致陶瓷晶格畸变增加从而提升了Curie温度。在高温区域陶瓷的晶粒对电传导起主要作用,Ce掺杂使陶瓷电导活化能增加是因为氧空位浓度的减少,进而导致介电损耗tanδ减小和压电常数d_(33)的提升。CBT–BIT–0.06Ce陶瓷样品具有最佳电性能:T_c=746℃,d_(33)=22 pC/N,tanδ=0.40%。     

[(NaxK（1–x）)0.985Bi0.015](Nb0.97Ti0.03)O3陶瓷的压电与介电性能研究

采用固相法制备了[(NaxK(1–x))0.985Bi0.015](Nb0.97Ti0.03)O3(x=0.40～0.65)无铅压电陶瓷,研究了样品的物相结构、显微形貌、压电以及介电性能随x的变化规律。结果表明:所有样品都具有钙钛矿结构并且居里温度TC在340～365℃范围内;当x=0.40和x=0.65时,样品为四方相结构;在0.45≤x≤0.63范围内,形成了典型的PPT(polymorphic phase transition),样品表现出较高的压电活性。当x=0.60时,样品的压电性能最佳(d33=253 pC/N,kp=0.43,TC=359℃)。     

Ce掺杂0.85Bi_4Ti_3O_(12)-0.15LiNbO_3铋层状铁电陶瓷的显微结构与性能(英文)

采用固相法制备CeO2掺杂改性0.85Bi4Ti3O12-0.15LiNbO3(BTO-LN)铋层状压电陶瓷。借助于X射线衍射和扫描电子显微镜研究了CeO2掺量与BTO-LN陶瓷晶体结构和电性能的关系。结果表明:所有陶瓷样品均为单一的正交相结构;随CeO2掺量的增加,陶瓷的晶粒尺寸变大,Curie温度TC由653℃下降到617℃;CeO2掺杂提高了样品的压电性能,压电常数d33随CeO2掺量的增加先增大后减小,相对介电常数εr表现出相反的变化趋势;当CeO2的掺入量为0.75%时,样品的电性能最佳,即d33=25pC/N,机械品质因数Qm=2 895,介电损耗tanδ=0.10%,TC=617℃。     

水热法制备(Na0.82K0.18)0.5Bi0.5TiO3陶瓷粉体及其介电性能研究

以NaNO3,KNO3,Bi(NO3)3·5H2O和Ti(OC4H9)4为原料,NaOH为矿化剂,采用水热法成功制备了(Na0.82K0.18)0.5Bi0.5TiO3 (NKBT)粉体.研究了反应温度、反应时间和NaOH浓度对NKBT粉体制备的影响.运用XRD、SEM对制备的NKBT粉体进行了测试.测试结果显示,通过调整水热反应条件可对NKBT粉体的微观形貌进行控制.采用传统烧结法可将水热法制备的NKBT粉体烧结为致密的NKBT陶瓷.