BCZT无铅压电陶瓷的铁电相变

根据升温拉曼光谱和电学性能的变化研究了(Ba_(0.84)Ca_(0.15)Sr_(0.01))(Ti_(0.90)Zr_(0.09)Sn_(0.01))O_3(BCSTZS)陶瓷的铁电相变。BCSTZS陶瓷的拉曼模分为v_3(LO),v_3(TO),v_4(LO),v_2(LO,TO),v_1(TO)和v_1(LO)模。v_3(LO)和v_4(LO)模在升温至80℃后消失,表明BCSTZS的相结构从四方铁电相转变为立方顺电相。v_3(TO),v_2(LO,TO),v_1(TO)和v_1(LO)拉曼模的峰强和峰宽在室温和80℃附近出现明显的异常变化,表明在这两个温度点附近分别发生正交-四方和四方-立方铁电相变。BCSTZS陶瓷在高于居里温度(TC)时仍然存在拉曼峰,表明其内部存在极性微区。随着温度的升高谐振频率(f_r)和反谐振频率(f_a)互相接近,f_a在TC附近出现不连续变化,而应变和逆压电系数 d_(33)*( d_(33)*=S_(max)/E_(max))值随着温度的升高而逐渐降低,进一步证明发生了铁电相变。     

Ti掺杂BiFeO3陶瓷的结构和铁电性能研究

用固相反应法制备了BiFe_1-xTi_xO₃(BFTxO)陶瓷样品,研究了不同Ti掺杂量对BFO陶瓷结构、形貌、铁电性能和铁电-顺电相变温度(T_c)的影响. XRD结果表明,当Ti含量x从0增大到0.2,相的结构由菱方钙钛矿逐渐变为斜方结构. Raman光谱的测试和模拟也证实了掺Ti后晶体结构有向三斜晶系转变的趋势. I-V曲线说明Ti掺杂显著降低了BFO陶瓷的漏电流,当Ti掺杂量为0.05时,漏电流最小,在100V电压下,漏电流密度为7.3×10^－6A/cm². Ti掺杂还增强了BFO陶瓷的铁电性,Ti掺杂量为0.05时的剩余极化强度甚至是纯BFO的两倍. 另外,DTA测试显示,Ti掺杂能影响BFO的铁电顺电相变温度. 随着Ti掺杂量的增加,铁电顺电相变温度逐渐降低.     

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     

(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3陶瓷的介电压电性能

研究了(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3陶瓷的介电和压电性能,发现陶瓷从室温到500℃温度范围的介电谱中存在两个介电峰,电滞回线显示第一个介电峰由铁电-反铁电相变引起的,温度继续升高,反铁电相由宏畴变为微畴,微畴向顺电相转变导致了第二个介电峰,该峰对应的相变为弥散型相变.室温下陶瓷具有较高的剩余极化强度Pr=29.4μC/cm2和相对低的矫顽电场Ec=2.8kV/mm,极化后的陶瓷显示出较高的压电常数d33=120pC/N和机电耦合系数Kp=28.5%,以及高的频率常数Nφ=2916Hz.m,120℃具有最小的谐振频率温度系数.     

PLZT(x/65/35)透明铁电陶瓷的制备及性能研究

采用热压通氧烧结工艺制备PLZT(x/65/35)透明铁电陶瓷材料,系统地研究了不同的La含量(x=0.08～0.10)对PLZT陶瓷透过率的影响,当x=10时,材料的透过率达到68%.测试了不同的La含量下的PLZT透明陶瓷材料的电滞回线.用法拉第磁光调制法测量了不同的La含量的PLZT(x/65/35)透明铁电材料在电场下的双折射△n,△n随La含量的增加而下降.     

纳米钛酸钡陶瓷的晶体结构

致密的平均尺寸约为30nm钛酸钡陶瓷由压力辅助烧结得到.在变温Raman光谱的基础上,用Rietveld精修方法成功地确定了纳米钛酸钡陶瓷的晶体结构.在室温下,在30nm钛酸钡陶瓷中观测到四方相和正交相的多相共存.这种现象可以用相变产生的内应力来解释.     

脉冲电场诱导的相变研究

反铁电陶瓷材料在电场诱导下发生反铁电-铁电相变.为了研究快速电场诱导相变,诱导电场选择高压脉冲电源产生的脉冲电场.反铁电陶瓷选用Pb(Zr,Sn,Ti)O3相图中位于反铁电-铁电相界附近,正向相变电场小于40kV/cm的锆锡钛酸铅.脉冲电源输出波形为2.7 μs电压脉冲,测量陶瓷样品两端的电压波形与所通过的电流波形,作出正向半周期的"脉冲电滞回线".可以看到反铁电陶瓷在脉冲电场诱导下发生了相变.     

ZrO2 层状复合陶瓷的显微结构及晶体学位向关系

利用扫描和透射电子显微镜及X-rays 衍射仪等, 对ZrO₂ 层状复合陶瓷的显微形貌特征、断裂相变量及晶体学位向关系进行了深入研究。研究结果表明, ZrO₂ 层状陶瓷由于界面压应力的作用, 抑制了烧结过程中晶粒的生长速度及冷却后四方相向单斜相的转变, 提高了可相变四方相的含量, 提高了断裂相变量, 改善了材料的力学性能, 但却没有改变四方相和单斜相之间的晶体学位向关系, 在层状ZrO₂ 陶瓷中, (100) m/ / (010) t 的晶体学位向关系仍然存在。     

扩散阻挡法制备铁酸钴/锆钛酸铅0-3复合材料及性能研究

通过溶胶-凝胶工艺在铁酸钴(CoFe2O4,CFO)陶瓷粉体表面包覆二氧化锆,形成核壳结构。以钨酸锂Li2WO3作为铁电相锆钛酸铅镧(PLZT)的烧结助剂以降低烧结温度。将两种粉体混匀,经成型和共烧工艺制备了xCFO/(1-x)PLZT 0-3复合多铁性陶瓷(质量分数x为0.1、0.2、0.3、0.4)。研究了铁磁相含量、陶瓷的晶相结构、微观形貌以及烧结工艺条件对陶瓷介电、压电、铁电性能的影响。X射线衍射分析表明,复合多铁性陶瓷样品保持了较纯净的钙钛矿(PLZT)和尖晶石(CoFe2O4)结构。扫描电镜形貌分析和能谱分析显示复合材料的两相分布均匀,氧化锆成功包覆在铁磁相CoFeO4颗粒表面,且二氧化锆大大减少了高温下铁、钴离子的扩散。当磁场频率为10kHz时,1100℃烧结的CFO/PLZT复合陶瓷(x=0.2)的磁电转换系数约为3.53×106mV/(T.cm)。     

铁酸镧掺杂对铌酸钾钠基陶瓷介电和铁电性能的影响(英文)

用传统固相反应法制备了(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)和0.98(K0.5Na0.5)NbO3-0.02LaFeO3(0.98KNN-0.02LF)无铅陶瓷,并对其介电、铁电性质以及相结构进行了研究.KNN陶瓷是正交相,0.98KNN-0.02LF陶瓷是伪立方相结构.介电研究表明:0.98KNN-0.02LF陶瓷的介温曲线与KNN陶瓷相比较出现两点异常:(i)正交相–四方相相变温度(TO-T)和四方相–立方相相变温度(TT-C)均降低;(ii)最高介电常数温度Tm附近的相变温度宽化.并且,0.98KNN-0.02LF陶瓷在0～400℃内显示了相对比较平坦的介电常数,介电常数达到2000,介电损耗低于4%.电滞回线变"窄"进一步证明了0.98KNN-0.02LF陶瓷的弛豫性.     

新型铁电固溶体铌镥酸铅–铌镁酸铅–钛酸铅的制备与表征

采用二次合成法制备了纯相钙钛矿结构三元(0.7-x)Pb(Lu1/2Nb1/2)O3-0.3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PLNPMN-PT)(0.38≤x≤0.46)压电陶瓷,研究了准同型相界(MPB)附近组分的介电、压电和铁电性能。XRD分析表明PLN-PMN-PT存在准同型相界,且准同型相界区域大致为0.40≤x≤0.44。MPB附近组分为0.29PLN-0.3PMN-0.41PT陶瓷具有较高的居里温度和相变温度,分别为270℃和135℃,同时该组分表现出较好的铁电压电性能,压电系数达到460 pC/N,矫顽场为14.8 kV/cm,剩余极化强度Pr为34.6μC/cm2。PLN-PMN-PT材料在压电领域具有潜在的应用前景。     

耐高温PNN-PSN-PMN-PZT压电陶瓷的制备及器件性能研究

采用传统固相法制备了五元系Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))_(0.10)(Sb_(1/2)Nb_(1/2))_(0.015)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.035)(Zr_xTi_(1-x))_(0.85)O_3(PNN-PSN-PMN-PZT)压电陶瓷,研究了不同R(Zr)/R(Ti)对陶瓷相结构、介电、压电、铁电性能的影响。XRD研究表明,所制备陶瓷均为纯钙钛矿结构,随着Ti含量的增加,陶瓷由三方相向四方相转变。在x=0.49,1 200℃下烧结得到最优电学性能:d_(33)=622 pC/N,k_p=0.83,ε_r=2789,tanδ=0.017,Qm=59,T_c=304℃。此压电陶瓷材料具有良好的温度稳定性,用此陶瓷制备的压电陶瓷蜂鸣器,在150℃的高温下,其声压衰减小于5 dB,满足高温器件的使用要求。     

溶胶凝胶法制备钛酸锶钡(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷及其介电性能的研究

采用硝酸钡、硝酸锶、钛酸丁酯和柠檬酸为原料的配合物溶胶凝胶方法制备了(Ba1-xSrx)TiO3(BST)陶瓷.实验结果表明,BST粉体合成温度及烧结温度分别为700及1250℃,均低于传统工艺的相应温度. Sr含量x≥0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为立方钙钛矿相;Sr含量x＜0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为四方钙钛矿型. (Ba1-xSrx)TiO3(0.5≤x≤0.70)陶瓷的电容率随温度变化曲线,说明存在由铁电四方相到顺电立方相的相变.且随锶(Sr)的摩尔量x的增加,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷样品的相变温度向低温方向移动,相变温度Tc的移动关系为Tc=394.1-272.6x(K).     

氧化锆粉体的Rietveld方法X射线衍射定量相分析

对以不同温度和时间进行热处理的氧化锆粉体,利用X射线步长衍射数据及Rietveld修正方法进行了相含量的定量分析．结果表明,以500℃热处理2h的氧化锆粉体为立方和四方二相混合物（重量比为48：52）．在700℃热处理2h,立方相已消失,部分四方相也相变成单斜相,四方相与单斜相的重量比为35：65．800℃及900℃分别热处理8h及2h都得到接近纯单斜相的氧化锆粉体,四方相的含量分别为5wt％和1wt％．文中也讨论了热处理温度和时间对氧化锆粉体晶粒大小的影响．     

温度和电场对纳米晶钛酸钡陶瓷铁电性的影响

100nm是介于微米晶和纳米晶之间的重要临界尺寸,研究了平均晶粒尺寸为100nm的钛酸钡(BTO)陶瓷的微结构和铁电性能,分析了测试温度和外加电场对纳米晶钛酸钡陶瓷铁电性的影响。与超细纳米晶BTO陶瓷不同的是,100nm BTO陶瓷主要以四方相形式存在的;介电温谱显示,正交到四方相的相变具有典型的弥散特征,低温时介电损耗<0.02。此外,铁电性能测试表明,100nm BTO陶瓷具有良好的铁电滞后特征,随着电场的增加,能量损耗密度、剩余极化强度和矫顽场均增加;随着温度的升高,陶瓷的铁电性在逐渐减弱,高于居里温度时由铁电相转为顺电相,铁电性消失。实验结果表明,100nm BTO陶瓷的铁电性与测试温度和外加电场有着密切的关系。     

改性PLZT陶瓷偏压压电效应的研究

本文讨论了铌和钡改性的PLZT10/65/35铁电陶瓷的横向场诱应变X2,不同温度及偏压下的介电常数K33,平面机电耦合系数kp和弹性柔顺系数SE11,并计算了等效压电常数d31。铌和钡改性的PLZT铁电陶瓷在15kV/cm的电场下横向应变分别为-51×10-4和-4.5×10-4。实验表明它们的k。和d31值可由直流偏压控制,室温下k。的饱和值分别为0.53和0.52,｜d31｜的最大值分别为230pC/N和225pC/N,且压电常数的温度系数都比PMN-PT系陶瓷小得多。     

PLZT纳米陶瓷粉末的合成及表征

通过溶胶喷雾热解法合成PLZT(10/65/35)陶瓷粉末,通过热分析仪、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对样品进行分析。研究表明,前驱体经过900~1 000℃的烧结能得到单一的PLZT晶体;当烧结温度超过1 100℃,PLZT陶瓷发生相变,分解为ZrO_2和Pb_(0.64)La_(0.206)Ti_(0.949)O_(2.846);扫描电镜(SEM)分析表明PLZT粉末样品颗粒饱满、粒径均匀,为纳米晶体;透射电镜(TEM)分析结果表明PLZT晶粒呈现球状,晶粒为多晶结构。     

VO2的相变原理及影响相变的因素

VO2是一种热致变色材料,在T1=68℃时发生从低温的单斜相向高温四方相转变,同时伴随着光、电、磁性能的突变,这些优异特性使其具有好的应用前景.本文综述了VO2相变过程中结构和能带的变化特征及其影响相变的因素,这对其应用具有重要的理论及实际意义.     

Ti掺杂BiFeO3陶瓷的结构和铁电性能研究

用固相反应法制备了BiFe_1-xTi_xO₃(BFTxO)陶瓷样品,研究了不同Ti掺杂量对BFO陶瓷结构、形貌、铁电性能和铁电-顺电相变温度(T_c)的影响. XRD结果表明,当Ti含量x从0增大到0.2,相的结构由菱方钙钛矿逐渐变为斜方结构. Raman光谱的测试和模拟也证实了掺Ti后晶体结构有向三斜晶系转变的趋势. I-V曲线说明Ti掺杂显著降低了BFO陶瓷的漏电流,当Ti掺杂量为0.05时,漏电流最小,在100V电压下,漏电流密度为7.3×10^－6A/cm². Ti掺杂还增强了BFO陶瓷的铁电性,Ti掺杂量为0.05时的剩余极化强度甚至是纯BFO的两倍. 另外,DTA测试显示,Ti掺杂能影响BFO的铁电顺电相变温度. 随着Ti掺杂量的增加,铁电顺电相变温度逐渐降低.     

La2O3掺杂（Na0．5 Bi0．5）0．94 Ba0.06 TiO3无铅压电陶瓷的介电弛豫研究

采用固相合成法制备了La2O3掺杂(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷.研究了La2O3掺杂对(Na1/2Bi1/2)TiO3陶瓷晶体结构、介电性能与介电弛豫行为的影响.XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体.材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷具有两个介电反常峰Tf和Tm.修正的居里-维斯公式较好的描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随La2O3掺杂量的增加而增加.掺杂量较低的陶瓷仅在低温介电反常峰Tf附近表现出明显的频率依赖性,随掺杂量的增加,陶瓷材料在室温和低温介电反常峰Tf之间都表现出明显的频率依赖性.并根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷介电弛豫特性的机理.