钠过量对K0.49NaxNbO3陶瓷结构及其性能的影响

采用传统固相反应法制备了K0.49NaxNbO2(x=0.51～0.54)系无铅压电陶瓷,系统研究了Na过量对K0.49NaxNbO3陶瓷结构与压电、铁电性能的影响.研究结果表明:在研究的Na过量范围内,陶瓷样品具有单一的正交钙钛矿型晶体结构,但在x=0.52～0.53处晶格常数出现不连续的变化过程,表明该体系存在由两个不同正交晶相构成的准同型相界(MPB),在MPB区域边界x=0.52处陶瓷具有优异的性能:西d33=142 Pc/N,Qm=146,εr=462,tanδ=0.026,kp=0.39.     

流延法制备铌酸钾钠无铅压电陶瓷的工艺研究

以Na2CO3,K2CO3,Nb2O5等为原料,采用固相法合成了K0.5Na0.5NbO3的粉体,并以此粉体为主要原料,添加适量的分散剂、粘结剂及除泡剂制备浆料,采用流延法制备K0.5Na0.5NbO3膜片,研究了K0.5Na0.5NbO3固相含量、分散剂、粘结剂及除泡剂的种类及含量对流延浆料流延性能和对K0.5Na0.5NbO3陶瓷的影响。实验结果表明:流延膜的厚度在0.3mm时,选用三乙醇胺作分散剂效果最好,当固相含量在55wt%时,分散剂用量在2%时浆料的粘度为2000mPa.s,适合于流延工艺;粘结剂PVB的含量在8%时膜片强度较高。     

压电陶瓷表面化学镀镍技术及发展趋势

介绍了运用化学镀镍方法使压电陶瓷表面金属化的优点及一般工艺流程.指出了压电陶瓷表面化学镀镍技术的发展趋势是镀层成分环保化、镀层金属多元合金化、镀层材料复合化、施镀工艺实用化.     

贵州大方县骂陇村高岭土的理化及工艺性能研究

从矿山采集具有代表性的高岭土样品,球磨并过80目筛备用。利用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、综合热分析仪(DTA-TG)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)对高岭土的化学成分、矿物组成、理化性质和微观形貌进行了表征,并详细考察了其多项工艺性能指标。研究结果表明:该高岭土样品的主要矿物组成为高岭石(61.59wt%)、多水高岭石(12.86wt%)和三水铝石(23.63wt%),其中高岭石与多水高岭石呈典型的六方管状结构,而三水铝石呈假六方片状结构。该矿物原料可塑性良好、阳离子交换容量值很小、流动性和触变性较小、干燥收缩很小、干燥强度较大。由于该矿物中碱金属和碱土金属氧化物含量均较低,因此烧结温度较高(>1350℃),并且其含有相对较高的Fe2O3(1.19wt%),导致样品的烧成白度不高,1250℃下烧成的白度仅为46.84%。     

蜂窝陶瓷负载TiO2降解甲基橙试验研究

以蜂窝陶瓷为载体,采用溶胶-凝胶法在蜂窝陶瓷结构表面负载了多层TiO2光催化剂,并对其进行了显微结构分析和XRD物相分析,考察了蜂窝陶瓷镀膜前后吸附性能。结果表明:负载的TiO2光催化剂主要以锐钛矿形式存在,同时伴有少量金红石形态;蜂窝陶瓷负载TiO2光催化剂后其微孔结构及吸附性能没有明显变化,蜂窝陶瓷负载TiO2后对甲基橙的降解率在初始阶段不及TiO2粉体高,但是随着反应时间的延长,TiO2粉体将发生沉降团聚而活性降低,负载在蜂窝陶瓷上的TiO2对甲基橙的降解率高于粉体。     

反应制度对两步熔盐法制备铌酸钾钠粉体形貌的影响

以两步熔盐法(TMS)合成片状KxNa1-xNbO3(KNN)粉体,首先以K2CO3、Nb2O5为原料,KCl为熔盐合成层状结构前驱体K4Nb6O17(K4N6),再以K4N6和K2CO3为原料,在NaCl-KCl复合熔盐中合成片状KNN粉体,研究保温时间(0～180min)和升温速率(1～10℃/min)对KNN粉体形貌的影响。结果表明:在升温速率相同的情况下,保温时间越长,立方状的KNN的含量越高;保温时间相同时,提高升温速率,容易破坏其片状形貌。当以1℃/min升至1000℃后直接自然冷却,可合成片状形貌好、径向比高的纯KNN粉体,扫描电镜照片显示晶粒长30～60μm,厚1～2μm,偏光显微照片显示该晶体颗粒为生长良好的单晶,该片状晶粒可作为制备织构化KNN压电陶瓷的优良模板剂。     

KNN-BT-BZ系无铅压电陶瓷的研究

采用传统电子陶瓷方法制备了(0.94-x)K0.49Na0.51NbO3-xBaTiO3-0.06BaZrO3(x=0～0.04mol,简称KNN-BT-BZ)体系无铅压电陶瓷,研究BaTiO3含量对该体系陶瓷的晶体结构与压电、介电性能的影响。结果表明:所研究组成范围内所有陶瓷样品均具有单一钙钛矿结构,随着BaTiO3含量x的增加,陶瓷的压电常数d33、平面机电耦合系数kp先增加后降低,机械品质因数Qm和介电常数εT33/ε0均增大,同时介电损耗tanδ减小。当x=0.03时,该组成陶瓷具有较好的压电性能:d33达322pC/N,kp为42%,Qm=193,εT33/ε0=423和tanδ=0.045。     

BCL助烧剂对CSLST微波介质陶瓷性能的影响

采用B2O3-CuO-Li2CO3(BCL)作为助烧剂对(Ca0.9375Sr0.0625)0.3(Li0.5Sm0.5)0.7TiO3(CSLST)微波介质陶瓷进行降温烧结。系统讨论了BCL的添加量对CSLST微波介质陶瓷的烧结行为、晶体结构及微波介电性能的影响。结果表明:BCL的加入将CSLST陶瓷的烧结温度从1 250℃降至925℃。当BCL添加量小于质量分数5.5%时,样品中只含单一的钙钛矿结构晶体,而当BCL添加量大于质量分数7.5%时,则会产生第二相。添加BCL的质量分数为5.5%,烧结温度为925℃保温5 h,所制CSLST陶瓷具有良好的微波介电性能:εr=86.69,Q.f=2 267 GHz,τf=29.3×10–6/℃。     

Re2O3 (Re=Pr, Nd)掺杂SrTiO3陶瓷的结构与储能特性

采用固相法制备了稀土氧化物Re2O3(Re=Pr,Nd)掺杂SrTiO3陶瓷,其化学式为[Re0.02Sr0.97(VSr)0.01]TiO3(Re0.02Sr0.97TiO3:Re-STO,Re=Pr,Nd)。XRD分析结果表明,Re-STO陶瓷具有与纯SrTiO3(STO)陶瓷类似的单一立方钙钛矿结构。SEM分析发现Re-STO陶瓷的晶粒尺寸分布很不均匀,大晶粒在10μm左右,而小晶粒只有1μm左右,小晶粒填充在由大晶粒形成的晶界或三角晶界处。采用HP4294精密阻抗分析仪、JJC9906-A介电强度测试仪以及FMRL偏压测试系统测试了Re-STO陶瓷的介电性能,并评价了其储能特性。结果表明:在最佳烧成温度1350℃制备的Re-STO陶瓷在1 kHz下的相对介电常数(Pr-STO:εr=1860;Nd-STO:εr=1670)是纯STO陶瓷的(εr=300)5倍以上,而介电损耗则保持在0.03(1 kHz)以下;Re-STO陶瓷具有较高的击穿强度Eb>15 kV/mm;在本研究的偏压测试条件范围内,Re-STO陶瓷的εr变化均在±12%以内,其储能密度与偏压则符合二次抛物线关系。因此Re-STO陶瓷可近似认为是线性电介质,是中高压固态储能介质材料理想的候选体系。本研究还对Re-STO陶瓷的相结构、微观结构以及可能的缺陷结构与其介电性能、储能特性之间的关系进行了讨论。