PZT基陶瓷铁电－反铁电相界处各向异性的研究

本文研究了两个以ＰＺＴ瓷为基的系统：ＰＺＴ（Ｎｂ）和ＰＳＺＴ陶瓷在铁电－反铁电相界区域的压电和机电耦合等性能．结果表明，ＰＺＴ基陶瓷在该相界处具有高Ｋｔ和低Ｋｐ的性质．压电和机电耦合各向异性也比准同型相界要高，｜ｄ３３／ｄ３１｜＞５．５，Ｋｔ／Ｋｐ＞３．０．借助于电场诱导ＡＦ—Ｆ相变和反铁电双子晶格间的强耦合作用，对此现象作了较好解释．     

PMMN四元系压电陶瓷结构与性能的研究

用ＰｂＯ、ＺｒＯ＿２、ＴｉＯ＿２等原料经固相反应烧结制备了ＰＺＴ基四元系压电陶瓷。ＸＲＤ、ＳＥＭ及密度测试表明，材料主晶相为四方晶系的Ｐ４ｍｍ群，烧结致密度较好。极化后的性能测试表明，材料具有高介电系数（ε＿ｒ＝２０１５），压电系数（ｄ＿（３３）＝５７８×１０￣（－１２）Ｃ／Ｎ），机电耦合系数（Ｋ＿（３３）＝０．８１）和良好的机械品质因数（Ｑ＿ｍ＝５４３．８），是压电高压装置的理想材料。     

电场诱导PZST陶瓷反铁电-铁电相变

研究了ＰＺＳＴ陶瓷电场诱导反铁电－铁电相变。当外加电场大于相变临界参数ＥＡＦＥ－ＦＥ时,样品由反铁电态诱导为铁电态,并在宏观性能上产生突变：极化强度和纵向应变分别由零跃变到大约３０μＣ／ｃｍ＾２和０．３％,介电常数下降５０％。利用直流偏压原位Ｘ射线衍射表征为相变时晶格结构的变化,结果表明,伴随着相变的发生,晶格结构由反铁电四方相转变为铁电三方相。     

驰豫型铁电本在准同型相界的压电性能

ＰＭＮ、ＰＺＮ、ＰＮＮ等驰豫型铁电体与ＰＴ形成的溶体在准间型相界附近具有良好的压是性能。在ＰＭＮ、ＰＺＮ的单晶材料中,Ｋｐ高达９２％,ｄ３３达到１５００ＰＣ／Ｎ,在以ＰＭＮ,ＰＺＮ、ＰＮＮ为基的陶瓷材料中,ｄ３３分别达到６９０ＰＮＣ／Ｎ和５４０ＰＣ／Ｎ,Ｑｍ在１００左右,这类材料的共同特点是机电耦合系数和压电系数较大,而品质因数较小,在压电换能器和致返回顺领域具有很好的应用前景。     

热压法制备0.3PZN-0.7PZT压电陶瓷研究

研究了热压法制备０．３ＰＺＮ－０．７ＰＺＴ系压电陶瓷过程中,铅含量以及热压和退火工艺对材料性能的影响．实验结果表明,适当降低铅含量、提高退火温度和退火时间可得到性能优良的压电陶瓷．制得的压电陶瓷密度接近理论密度,电性能指标为： ｄ_３３＝７１５ ｐＣ／Ｎ, Ｋ_ｐ＝０．６５, ｔｇδ＝２．９％, ε_ｒ＝３４５７, Ｑ_ｍ＝５０．１．     

PZN-PMN-PT陶瓷的介电、压电性能

研究了 Ｐ Ｚ Ｎ Ｐ Ｍ Ｎ Ｐ Ｔ 陶瓷的介电、压电性能． 在 Ｐ Ｔ 物质的量分数为２３ ％ 附近存在一个准同型相界, 在此附近的配方具有较好的压电、介电性能． 热处理后, 材料的压电、介电性能均有较大的提高, Ｋｐ 从４１ ％ 提高到５１ ％ , ｄ３３ 从３１９ｐ Ｃ／ Ｎ 提高到４１８ｐ Ｃ／ Ｎ, 而相对介电常数由１００１０ 提高到１４２１０     

改性偏铌酸铅压电陶瓷高温特性及应用

文章分析了ＰＮＣ—３型改性偏铌酸铅压电陶瓷的高温特性，并就其可能的应用进行了试验．ＰＮＣ－３型陶瓷具有高居里温度（５６２℃）和低Ｑｍ特性，有强耦合系数和大的Ｋｔ／Ｋｐ比值．已成功地制成耐高温抗辐射的ＡＥ传感器和宽频带换能器等器件，并将其高温性能与美国Ｄ９２１５型高温ＡＥ传感器进行了比较．     

PbTiO3—Pb（Cd1／3Nd2／3）O3系高温高频压电陶瓷材料的研制

对（１－ｘ）ＰｂＴｉＯ２＋ｘＰｂ（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系压电陶瓷进行了研究实验结果指出 ，当ｘ＝０．１４时掺入适量的改性加物ＮｉＯ２，ＭｎＯ２，ＷＯ３，经过适当的工艺过程，可得到压电性能优良的高温高频压电陶瓷材料，其中，材料的居里温度ＴＣ〉４００℃，机械品质因数Ｑｍ〉２０００，机电耦合系数Ｋｔ可达０．４５，介电常数ε小于２１０，是一种很有前途和高温同频压电陶瓷材料。     

组份变化对PZST陶瓷反铁电-铁电相变的影响

对ＦＥ－ＡＦＥ相界附近ＰＺＳＴ陶瓷结构性能及场诱相变临界以 随机份和温度的变化进行了研究,在相变临界温度ＴＦＥ－ＡＦＥ以下,被电场诱导出的铁电态在撤去电场后以亚稳态形式存在,随着温度升高,亚隐铁电态在此温度转变为反铁电态,随着Ｔｉ含量的增加,样品由方反铁电相穿越相界转变为三方铁电相,介电常数峰值εｍａｘ增大;同时亚稳铁电态→反铁电态相变温度ＴＦＥＦＥ和△Ｅ分别与ＴＦＥ－ＡＦＥ和Ｔｃ相关,随着ＴＥ     

PZN—PT—PZT陶瓷的压电—铁电性能研究

将位于同型相界附近的固溶体系９．９１ＰＺＮ－０．０９ＰＴ作为一个组元,与同样位于准同上界的另一个组元Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）复合形成新的压电陶瓷体系（１－ｘ）（０．９１ＰＺＮ－０．０９ＰＴ）－ｘＰｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３,实验结果表明新体第具有更好的压电,介电性能,对样品退火处理后,发现压电,介电性能有较大提高,Ｋｐ最高达到７３％,ｄ３３最高达到５７０ｐｃ／Ｎ。     

弛豫型铁电体在准同型相界的压电性能

ＰＭＮ、ＰＺＮ、ＰＮＮ 等弛豫型铁电体与ＰＴ 形成的固溶体在准同型相界附近具有良好的压电性能。在ＰＭＮ、ＰＺＮ 的单晶材料中,ｋｐ 高达９２ ％ ,ｄ３３ 达到１５００ｐＣ／ Ｎ, 在以ＰＭＮ、ＰＺＮ、ＰＮＮ 为基的陶瓷材料中,ｄ３３ 分别达到６９０ｐＣ／ Ｎ、６８０ｐＣ／Ｎ 和５４０ｐＣ／ Ｎ,Ｑｍ 在１００ 左右。这类材料的共同特点是机电耦合系数和压电系数较大,而品质因数较小,在压电换能器和致动器领域具有很好的应用前景。     

掺铌Pb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电-铁电转换电场的研究

研究了掺铌PZST反铁电陶瓷中组份和温度对诱导反铁电－铁电相变转换电场的影响,测定了Pb0.99Nb0.02((Zr0.80Sn0.20)1-yTiy)0.98O3系中正向转换电场EF与组份y(Ti)的关系和电极化前后的反铁电／铁电相界。实验测量结果显示,某组份y(Ti)的反映电－铁电转换强度大小取决于该组份与铁电／铁电相界组份的差距。在Pb0.99Nb0.02((Zr0.80Sn0.20)1-yTiy)0.98O3系中随着试样温度升高,反向转换电场EB保持不变,正向转换电场EF和电滞△E降低。这一现象表明温度有助于降低反铁电－铁电相变的应能使得电场诱导反铁电－铁电相变容易进行,因此可以采用加热电极化方法来降低极化电场强度。     

改性偏铌酸铜压电陶瓷高温特性及应用

文章分析了ＰＮＣ－３型改性偏铌酸铅压电陶瓷的高温特性，并就其可能的应用进行了试验。ＰＮＣ－３型陶瓷具有高居里温度和低Ｑｍ特性，有强耦合系数和大的Ｋｔ／Ｋｐ比值，已成功地制成耐高温抗辐射的ＡＥ传感器和宽频带换能器等器件，并将其高温性能与美国Ｄ９２１５型高温ＡＥ传感器进行了比较。     

Na1/2Bi1/2TiO3-BaTiO3系陶瓷压电性?及弛豫相变研究

系统研究了（１－ｘ）Ｎａ１／２Ｂｉ１／２ＴｉＯ３－ｘＢａＴｉＯ３（ｘ＝０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０）无铅压电陶瓷系统的相界、材料压电性能,弛豫特性及相变．这个系统的陶瓷材料具有Ｋｔ／Ｋｐ较大,频率常数比较高等特点．Ｘ－ｒａｙ衍射结构分析发现此系统的相界在０．０４＜ｘ＜０．０６之间;材料的一些主要性能在相界附近达到极值．利用介电系数－温度曲线,并结合热激电流曲线对此系统的弛豫性进行研究和分析;初步研究了各配方组成的铁电－顺电的相变过程,发现在一定的组成范围内,材料在由铁电相向顺电相的转变过程中经历了一个过渡相区．     

极化电场取向对应力诱发PZT畴转向增韧的影响

研究了ＰＺＴ压电陶瓷断裂韧性Ｋ１ｃ随温度、特别是铁电相变的变化。探讨了极化电场与外应力的相对取向对材料Ｋ１ｃ的影响。结果表明，断裂韧性随温度升高而下降至居里点处的最低值，然后略有回升。基于裂纹尖端应力诱发畴转向的增韧机理，极化取向垂直于外张应力时的Ｋ１ｃ比平行取向的高。     

PZT压电陶瓷的微观结构研究及能带计算

用固相反应烧结法制备了纯相ＰＺＴ及掺Ｌａ＾３＋、Ｎｂ＾５＋的ＰＺＴ压电陶瓷片，利用计算机程序ＰＯＷＤ１２模拟出了样品的空间位置，从理论上说明了样品在居里点以下具有压电性能。用ＸＰＳ现代测试手段分析了样品中电子的分布情况。根据固体物理中的能带论，用量子化学方法计算了ＰＺＴ压电陶瓷的带结构，理论计算与ＸＰＳ测试吻合较好。     

（Bi0．5Na0．5）1-χ（BaaSrb）χTiO3无铅压电陶瓷体系的设计、制备与性能

综合考虑(Bi0．5Na0．5)TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷的A-位、B-位原子的原子量差、离子半径差和电负性差，提出了一种BNT基无铅压电陶瓷的设计方法。依据BNT基无铅压电陶瓷所报道的相关数据，定义了ABO3型压电陶瓷的综合因子F(ω)为F(ω)=|M| |R| 100|χ|，式中，M为A-位和B-位离子的质量差，R为A-位和B-位离子的离子半径差，χ为A-位和B-位离子的电负性差。研究发现，F(ω)与BNT基无铅压电陶瓷的压电耦合系数κ33和kp，以及压电常数d33有非常紧密的关系。根据该方法设计了(Bi0．5Na0．5)1-χ(BaaSrb)χTiO3无铅压电陶瓷新体系，并申报了国家发明专利。研究结果表明，该体系压电陶瓷具有很好的工艺特性和压电响应，高的压电常数，其机电耦合系数kp为0．311，压电常数d33高达146pC／N，居里温度Tc为310℃，是一种很有实际应用前景的新型压电陶瓷材料体系。     

高Tc铋层状压电陶瓷结构与性能

综述了铋层状压电陶瓷的结构特点及性能研究,铋层状压电陶瓷的（Ｂｉ２Ｏ２）＾２＋层和钙钛矿层（Ａｍ－１ＢｍＯ３ｍ＋１）＾２－按一定规则 排列而成,上Ａ为适合于１２配位的离子;Ｂ为适合于八面体配位的离子,ｍ为一整数,其值一般为１￣５,与钛酸钡（ＢａＴｉＯ３）或锆钛酸铅（ＰＺＴ）陶瓷相比,铋层状压电陶瓷具有以下特点：低介电常数、高ＴＣ、机电耦合系数各向异性明显、低老化率、高电阻率等。     

用Sol─Gel法制备PZT铁电陶瓷及薄膜

用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备了Ｐｂ（Ｚｒ＿（０．５）Ｔｉ＿（０．５））Ｏ＿３（ＰＺＴ）铁电陶瓷与薄膜，观察了它们的结晶情况并测定了它们的电学性能。利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法，可降低ＰＺＴ陶瓷粉料的预烧温度约２００℃，所得陶瓷致密，晶粒均匀；具有较好的介电性能。ＰＺＴ陶瓷显示弥散相变特征。ＰＺＴ薄膜的晶化受基底影响很大。基底晶格越完整，与ＰＺＴ薄膜的晶格失配率越小，ＰＺＴ薄膜的晶化就越好。采用ＰｂＴｉＯ＿３过渡层促进ＰＺＴ薄膜在镀铂硅片上晶化。ＰｂＴｉＯ＿３过渡层与ＰＺＴ薄膜构成串联电路。其表现电学性能与相应的ＰＺＴ体材料相近。     

基于RAINBOW结构的反铁电陶瓷研究

还原制备了基于RAINBOW结构的反铁电陶瓷．给出了试样还原层微观结构及其还原规律;测试了试样的驱动性能并讨论了影响因素。研究结果表明：反铁电陶瓷还原性能较好．理想的还原条件为870℃保温2～3h;RAINBOW试样在相对较低的电场强度下即可发生反铁电-铁电相变．并得到很大的轴向位移(约190／μm);承载方向对试样的驱动性能具有决定性的影响。