Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3系富钠区陶瓷固溶体的电物理性能研究

本工作对xNa_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-(1-x)K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3系(0.73≤x≤0.95)陶瓷固溶体的压电、铁电性质进行了研究。发现准同型相界位于x=0.81处;在相界,压电参数出现极值。在该系统中,获得了高厚度机电耦合系数、高频率常数、低平面机电耦合系数、低相对介电常数的超声换能器材料。该材料还具有无公害,不需密封烧结等工艺优点。     

致密陶瓷湿敏元件的研制

研制了组成为 K_xNa_yBi(1-x-y)TiO_3的陶瓷湿敏元件。它的最大特点是其感湿体不是多孔陶瓷,而是致密陶瓷。它具有灵敏度高、阻值适中(10~3～10~6Ω)、25℃以上的感湿温度系数很小(≤0.1 RH%/℃),不需加热清洗有高的稳定性和耐严酷环境的能力。此外,工艺上还有重复性好、分散性小和成本低的优点。     

Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3系富钠区陶瓷固溶体的相变研究

本工作用X射线衍射、热激放电、介电-温度特性、电荷-压力关系等实验方法研究了xNa_(0.5)Bi_(0.6)TiO_3-(1-x)K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3系(0.73≤x≤1.00)陶瓷固溶体的相变,首次确定了该系统的相图。发现该系统的固溶体,在铁电相和顺电相之间存在着一个较阔的过渡相相区,随着温度的升高,固溶体都依次经历铁电相-过渡相-顺电相相变。文中对过渡相的性质作了讨论。     

低温烧结95瓷研究及其生产

采用廉价添加物,使95瓷的烧结温度最低可降到1430℃。它的各项性能优于国家标准GB5593-96中的A95的指标。已在湖南、浙江和江苏等省的多家工厂推广生产,取得良好的经济效益。     

非铅系统压电陶瓷的研究

本工作对 xNa_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-(1-x)K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3系(0.73≤x≤1.0)和 xNa_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-(1-x)BaTiO_(?)系(0.81≤x≤0.99)陶瓷固溶体的压电、铁电性质进行了研究。发现两系统的准同型相界分别位于 x=0.81和x=0.94处;在相界附近的富钠一侧的组分,是开发超声换能材料的较佳组成范含。在这两个系统中,获得了高厚度机电耦合系数(≥0.48)、低平面机电耦合系数(0.165～0.255)、高频率常数(N_(?)≥2550 Hz·m)、低相对介电系数(290～524)的超声换能材料。该材料还具有无公害、不需密封烧结等工艺优点。     

高d_(31)、高 E_c 值压电陶瓷材料的研究

本工作研究了锆—钛—铌锌酸铅和锆—钛—铌锌—铌镍酸铅系压电陶瓷,同时研究了钡、锶和铋等元素置换铅以及工艺条件对压电性能的影响,获得了|d_(31)×E_c|值高达3.56×10~(-4)的压电陶瓷新材料.     

高灵敏度传感器用薄片压电陶瓷元件的研究

制备了厚为0．1mm,用于高灵敏度传感器的压电陶瓷元件,用来测量冲击气流的压强。首先在PbTiO3-PbZrO3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3三元系中进行了材料研究,获得了d31值较高的陶瓷配方如下：配方代号 配方组成烧成条件 ZN45A Pb0．895Ba0.05Sr0．05(Zn1/3Nb2/3)0.30Zr0．37Ti0.33O3 1250℃／4小时 ZN64 Pb0.965La0.03(Zn1/3Nb2/3)0.30Zr0．37Ti0.33O3 1270℃／1小时 它们的主要性能列于表1 当用这两种配方试制薄片元件时,发现当瓷片厚度降至0．1mm时,元件的ε33T,Kp和d31值严重下降而不能获得高灵敏度的压电元件。为了解决薄片性能下降的问题,我们研究了瓷片的厚度、研磨、氧化、烧银和极化条件对薄片元件的压电性能的影响,获得的试验结果为：1．研磨所用磨料的粒径对薄片元件的性能影响最大。当用13μm金刚砂(称为一般细磨)和7μm刚玉粉(称为精细磨)进行研磨时,它们对ZN45A的性能影响如表2所示。从表2可知,采用粒径较细的磨料研磨,可以显著防止薄片的性能下降。通过一些实验证明,薄片元件的压电性能随厚度减小而急剧下降的原因,主要是试片表面为磨料粒子“抓伤”形成的凹坑层厚度和电极的银层厚度与试片厚度之比(相对厚度)随试片厚度减小而急剧增大之故。 2．通过对薄片的氧化,烧银和极化条件的研究发现,要获得性能较佳的薄片压电元件。应降低烧银温度和缩短氧化处理时间。3．采用本工作所确定的工艺条件,可获得d31值达300×10-12C／N左右、厚度为0．1mm的薄片压电元件。     

溶胶－凝胶法制备薄膜湿敏元件的研究

用溶胶－凝胶法制备了Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ）薄膜湿敏元件，研究了它们的感湿特性，对薄膜的结构、导电机理进行了讨论．获得的湿敏元件具有响应快、滞后小和灵敏度高等优点．     

硫化物系陶瓷薄膜湿敏性能的研究

本工作根据要研制一种纯物理吸附表面的设想,研究了用溶胶法制备的Cu、Zn、Fe、Sb和Ti等的硫化物系薄膜的感湿特性,发现硫化物系薄膜具有感湿灵敏度高、滞后小、响应快等优点,其中离子的电荷-半径比大的金属硫化物湿敏元件具有特别好的长期稳定性;与预期的结果一致.     

钛酸铋钠钾系致密陶瓷的感湿机理研究

研究了钛酸铋钠钾系统致密陶瓷的感湿机理,发现该陶瓷晶界相中的钾钠氧化物会微溶于水,产生 K~+、Na~+,起着导电载流子的作用,因而随着湿度的增加,陶瓷感湿体的阻抗降低,故虽为致密陶瓷,仍有好的湿敏效应。