(1-x)BaTiO3-xBi0.5Na0.5TiO3陶瓷的微结构与介电性能研究

采用传统电子陶瓷制备工艺制备了（1-x）BaTiO3-xBi0．5Na0．5TiO3（x=O．2～0．6）陶瓷,研究了不同Bi0．5Na0．5TiO3（BNT）含量下陶瓷的微结构特征和介电性能。结果表明：在BNT为0.2～0.6mol时,陶瓷样品均具有单一的钙钛矿结构,陶瓷的晶粒形状和大小随BNT含量的增加发生变化,BNT含量增加时样品的晶粒趋于减小,样品结构更为致密。陶瓷样品都具有稳定的介电性能,较高的介电常数,较低的介电损耗、BT-BNT40的介电稳定性最好。居里温度随BNT含量的增加而升高、当BNT含量为0．6mol时,T=210℃。     

氧化物掺杂ZnO-Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3复合陶瓷的制备及电性能研究

采用固相法制备了氧化物掺杂ZnO-Ba0.8Sr0.2TiO3复合陶瓷,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其晶相及微观形貌进行了观测;另外,研究了氧化物掺杂对陶瓷介电性能及压敏性能的影响。结果表明,当掺杂摩尔分数为0.50%的Bi2O3和0.50%的Sb2O3时,陶瓷在室温下的εr为36402,tanδ为0.065;在此基础上继续掺入0.25%的MnO和0.35%的Cr2O3,陶瓷的非线性系数α为5.4,漏电流IL为1.5×10–6A/mm2,压敏电压为3.0V。Bi2O3、Sb2O3、MnO和Cr2O3掺杂使ZnO-Ba0.8Sr0.2TiO3复合陶瓷的介电性能和压敏性能同时得到了有效提高。     

钛酸锶钡-氧化锌复合陶瓷的结构与介电性能

分别采用熔盐法和固相反应法预制的Ba0.85Sr0.15TiO3(BST)粉体,制备了BST-ZnO复合陶瓷。对陶瓷的晶相组成、微观形貌特征及介电性能进行了研究。结果表明,BST-ZnO复合陶瓷微观结构及介电性能受BST粉体性质的影响显著。以熔盐法预制BST粉体时,陶瓷的ZnO晶粒显著长大,其εr可达104量级。而以固相反应法预制BST粉体时,陶瓷的ZnO晶粒较小。当r(BST:ZnO)=0.4时产生纤维状ZnO晶粒,并在16~20℃附近出现与BST材料相似的相变特征。     

纳米钛酸锶钡粉体的熔盐法制备

以TiO2、BaCO3和Sr(NO3)2为原料,KNO3和KOH为熔剂,利用熔盐法分别在650,750℃下,制备了钛酸锶钡(BaxSr1–xTiO3,简称BST)纳米粉体。研究了不同温度和不同熔盐的配比条件下BST粉体的生长特征。结果表明,熔盐配比和温度的影响显著。当ζ(KNO3∶KOH)为15∶1时,在750℃下反应3h可形成单一相的BST纳米粉体,晶粒度为42nm;当其为9∶1时,在650℃下反应5h便可形成单一相的BST粉体,晶粒度为89nm。     

氧化物掺杂ZnO-BST复合陶瓷的复阻抗分析

采用复阻抗分析方法研究了Sb2O3、MnO及Cr2O3掺杂对复合陶瓷ZnO-0.17Ba0.8Sr0.2TiO3(ZnO-0.17BST)晶粒相、晶界相电阻的影响,采用XRD、SEM测量了试样的晶相、微观形貌。结果表明:掺杂并没有改变复合陶瓷的相组成,Sb2O3掺杂,Sb2O3-MnO共掺杂和Sb2O3-MnO-Cr2O3共掺杂的三组试样,其晶粒相电阻随掺杂试剂种类的增多依次减小,晶界相电阻先减小后增加。掺杂氧化物不同,其晶粒、晶界相电阻对复合体系电阻的贡献不同。考虑到晶界相的含量,在掺杂ZnO-0.17BST复合陶瓷电导中,晶粒相起主导作用。     

(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3无铅压电陶瓷的性能特征

采用传统电子陶瓷制备工艺制备了(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3无铅压电陶瓷。研究了不同Ta含量下(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3陶瓷的晶相组成及性能特征。结果表明,(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3陶瓷在低Ta含量时形成单一斜方相固溶体,但Ta含量达到0.08mol后则有K6Ta10.8O30次晶相产生。随着Ta的加入,陶瓷的体积密度逐渐增大,居里温度(Tc)逐渐降低。当Ta含量为0.08mol时陶瓷具有良好的铁电、压电性能和介电稳定性能,其压电常数d33为76pC/N。     

BaTiO3-Bi0．5Na0.5TiO3系铁电陶瓷的晶相特征及性能研究

采用X射线粉晶衍射分析及透射电镜选区电子衍射分析技术等手段,研究了(1-x)BaTiO3-x Bi0.5 Na0.5 TiO3(x≤0.4)固溶体陶瓷的晶相组成及晶体结构特征,并对陶瓷性能特征进行了讨论.研究表明,固溶体的晶体结构受BNT含量的显著影响.X射线衍射分析表明,经1250 ℃烧结2 h的陶瓷形成了钙钛矿结构固溶体.选区电子衍射分析表明,该固溶体并非单一晶相,其晶相类型包括四方相和立方相,并存在局部结构畸变现象.陶瓷的相变温度随BNT含量的增高而变化,居里温度增高,次级相变向低温移动,并最终消失.当BNT含量为20%～40%(摩尔分数)时,陶瓷具有较好的铁电性,其居里温度为146～182 ℃,介电损耗为0.030～0.042,并在-60～110 ℃以上较宽的范围内具有良好的介电稳定性.