面向应用的(K,Na)NbO3基无铅压电陶瓷研究进展

高性能环境友好型（K,Na）NbO₃（KNN）基无铅压电陶瓷是国际上功能陶瓷的重要科学前沿和技术竞争焦点之一。优异的压电性能及其温度稳定性、抗疲劳特性、力学性能以及制备工艺重复性等综合性能是KNN基陶瓷有望得以广泛应用的重要前提,而这些性能与KNN基陶瓷的多层次结构紧密相关。本工作从多层次结构调控的角度出发,总结了KNN基陶瓷压电性能与其温度稳定性、抗疲劳特性、力学性能、制备工艺重复性研究等方面的研究进展以及KNN基陶瓷的应用技术研究进展。最后,就KNN基无铅压电陶瓷的未来发展进行展望。     

KNN基无铅陶瓷性能影响因素分析及其研究趋势

KNN基无铅压电陶瓷的研究和开发已取得了很大的进展,研发出一些优异性能的KNN基无铅压电陶瓷体系,虽与铅基陶瓷相比还有很多不足,但其优异的性能和环保等方面的特点使其具有广阔的开发和应用前景。笔者分析了KNN基无铅陶瓷的影响因素,并指出了未来的研究趋势。     

ABO3型化合物掺杂KNN基无铅压电陶瓷的研究进展

KNN基无铅压电陶瓷以其较高的居里温度、低的介电常数和高的机电耦合系数等特点,近年来备受研究人员的关注。本文结合近几年来相关文献的报道,综合分析了在KNN基无铅压电陶瓷中添加ABO₃型合物对其电学性能的影响,展望了KNN基无铅压电陶瓷将来的发展趋势。     

无铅压电陶瓷的研究与应用进展

本文综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了钙钛矿结构无铅压电陶瓷(包括BaTiO3(BT)基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3 (BNT)基无铅压电陶瓷、碱金属铌酸盐K1/2Na1/2NbO3(KNN)基无铅压电陶瓷)、钨青铜结构无铅压电陶瓷及铋层状结构无铅压电陶瓷等不同陶瓷种类的相关体系、制备方法及压电铁电性能,并根据相关性能参数分析了无铅压电器件的应用领域,最后对其发展前景进行了展望.     

无铅压电陶瓷的最新研究进展

介绍了铋层状结构无铅压电陶瓷、钨青铜结构无铅压电陶瓷、钙钛矿结构无铅压电陶瓷(包括钛酸铋钠Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3(BNT)基、碱金属铌酸盐K_(0.5)NaO_5NbO_3(KNN)基、钛酸钡BaTiO_3(BT)基压电陶瓷)等不同陶瓷体系的制备方法、压电性能、应用领域及最新进展。最后就无铅压电陶瓷今后的研究提出了几点建议。     

多型相变对K0.5Na0.5NbO3基压电陶瓷的结构与性能的影响

KNN基无铅压电陶瓷的研究是目前铁电压电材料领域的研究热点之一。这里结合近期国内外有关KNN基陶瓷的研究现状,重点介绍了多型相变的机理及通过离子掺杂取代产生的多型相变对KNN基陶瓷的相结构和性能的影响。     

钙钛矿结构无铅压电陶瓷的研究进展

无铅压电陶瓷的开发与应用是当今压电陶瓷发展的必然趋势,本文综合分析了无铅压电陶瓷的研究背景,给出了钙钛矿型无铅压电陶瓷的主要体系,包括钛酸钡基无铅压电陶瓷、BNT基无铅压电陶瓷,分析比较了其性能及研究现状。     

织构化无铅压电陶瓷体系及制备工艺研究进展

随着环境友好型材料的提出和可持续发展的要求,各个领域对于无铅压电材料的需求越来越大,高性能无铅压电陶瓷的研究与开发成为国内外压电材料研究的热点。研究表明,在某一极化方向拥有高度晶粒取向(高织构度)的压电陶瓷表现出的压电性能大幅优于非织构化陶瓷,如何将无规则排列的陶瓷晶粒定向排列形成织构陶瓷,是近些年的研究热点与难点。该综述主要介绍了目前研究广泛的几种主要的无铅压电陶瓷体系:铌酸钠钾(KNN)基陶瓷、钛酸钡(BT)基陶瓷、钛酸铋钠(BNT)基陶瓷、铋层状陶瓷以及钨青铜结构陶瓷,并综述了无铅压电陶瓷的主要制备技术,着重介绍了晶粒定向技术的相关进展:热处理技术、定向凝固技术、磁场定向技术、模板晶粒生长(TGG)技术、反应模板晶粒生长(RTGG)技术以及多层晶粒生长(MLGG)技术。同时,综述了多种织构化成型工艺:干压成型、丝网成型、轧膜成型、挤出成型、热锻成型以及流延成型。     

无铅压电陶瓷的研究与展望

综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了BaTiO3基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、NaNbO3基无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷及钨青铜结构无铅压电陶瓷等不同陶瓷种类的相关体系、制备方法及压电铁电性能,并对其应用及发展前景进行了展望。     

Na0.5Bi0.5TiO3基无铅压电陶瓷研究与应用的新进展

综述了钙钛矿结构的Na0.5Bi0.5TiO3(简称BNT)基无铅压电陶瓷的研究现状,并与其它无铅基压电陶瓷进行了对比.列举了近年来BNT 基压电陶瓷的新发展和热门体系,结合笔者承担的相关研究工作内容,总结和指出了BNT基无铅压电陶瓷新的研究思路和相关方向.     

Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷的研究进展

随着经济的发展和人们环保意识的增强,无铅压电陶瓷的研究和开发越来越引起人们的重视.由于钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3,简称为BNT)基无铅压电陶瓷具有良好的铁电性和高的剩余极化引起了广大学者的关注.本文分析了BNT基无铅压电陶瓷的研究进展,其中晶粒取向生长技术是提高其压电性能的一个重要途径.本文还介绍了一种溶剂热法制备织构化BNT基无铅压电陶瓷的方法.     

锆钛酸钡钙((Ba,Ca)(Zr,Ti)O_3)基无铅压电陶瓷研究的新进展

BCZT基无铅压电陶瓷具有优良的压电性能,是国内外无铅压电陶瓷领域研究的新热点,本文主要介绍了近年来国内外在锆钛酸钡基钙钛矿型无铅压电陶瓷体系中所开展的研究工作。着重讨论BCZT基无铅压电陶瓷的组分及其掺杂特性的影响、并总结国内外就改善BCZT陶瓷缺点(烧结困难、距离温度低、温度稳定性差)方面所取得的进展。通过上述的研究发现结合掺杂及组分设计,在不牺牲优秀压电性能的前提下,获得良好的温度稳定性,使BCZT陶瓷在未来取代铅基陶瓷成为可能。     

Bi1/2Na1/2TiO3无铅压电陶瓷的研究进展

近年来,随着环境保护和人类社会可持续发展的需求,作为环境友好的铁电压电陶瓷典型代表的Bi1／2Na1／2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷,已成为世界发达国家致力研发的热点材料之一。本文结合目前有关BNT基无铅压电陶瓷的报道,探讨了BNT压电瓷的压电机理及其相变过程,着重介绍了BNT压电陶瓷制备工艺以及改性研究和目前的应用,并对BNT基无铅压电陶瓷未来的发展趋势作了展望。     

无铅压电陶瓷材料的研究现状

本文综述了近年来国内外无铅压电陶瓷材料方面的研究进展,重点介绍了钛酸钡基、铋层状结构、钛酸铋钠基、碱金属铌酸盐系以及钨青铜结构无铅压电陶瓷体系的研究现状,并对无铅压电陶瓷的发展作了展望。     

BNT基无铅压电陶瓷掺杂改性的研究现状及发展趋势

综述了近几年Bi_（0.5）Na_（0.5）TiO_3（BNT）基无铅压电陶瓷体系掺杂改性方面的研究成果及发展现状。阐述了不同添加物对掺杂改性的作用机理,总结了BNT基无铅压电陶瓷制备的新工艺、新方法及其新进展,同时对BNT基无铅压电陶瓷的发展趋势做了展望。     

BNT系无铅压电陶瓷的研究进展

(Bi1/2Na1/2)TiO3基无铅压电陶瓷是目前研究最广泛,最具吸引力的无铅压电陶瓷体系.本文主要综述了近几年国内外专家重点研究的以BNT为基的4类无铅压电陶瓷,并指出目前国内外学者对钛酸铋钠粉体合成的关注.     

BNT基无铅压电陶瓷掺杂改性的研究现状及发展趋势

综述了近几年Bi_0.5Na_0.5TiO₃（BNT）基无铅压电陶瓷体系掺杂改性方面的研究成果及发展现状。阐述了不同添加物对掺杂改性的作用机理,总结了BNT基无铅压电陶瓷制备的新工艺、新方法及其新进展,同时对BNT基无铅压电陶瓷的发展趋势做了展望。     

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的掺杂

采用传统陶瓷制备方法制备KNN-STO陶瓷,研究了SrTiO3对KNN陶瓷材料晶体结构和介电性能的影响。SrTiO3的加入极大地改善了KNN压电陶瓷的烧结性能,在常压条件下得到的陶瓷的实际密度占理论密度的97%以上。随着立方相SrTiO3的加入,KNN基陶瓷的相结构由正交相转变为假立方相,同时压电也使得KNN基压电陶瓷的介电性能大大提高,介电损耗降低,频率稳定性增强,并表现出驰豫性铁电体的特征。     

ZnO和CuO烧结助剂对KNN压电陶瓷性能的影响

以微波水热法制备的KNN粉体为原料,添加1mol%ZnO、1mol%CuO烧结助剂,采用传统电子陶瓷制备方法,研究了烧结助剂对KNN陶瓷的陶瓷体积密度、显微结构和电性能的影响,结果表明:添加烧结助剂ZnO和CuO可以降低KNN陶瓷的烧结温度,提高KNN陶瓷的体积密度;与此同时,ZnO和CuO添加后降低了KNN无铅压电陶瓷的压电常数d33、介电常数ε33T/ε0,但机械品质因数Qm得到很大的提高,介电损耗tanδ明显降低。其中CuO烧结助剂可以使KNN陶瓷的d33由142 pC/N降低至118 pC/N,Qm值由82提高至427,tanδ由2.46%降低至0.64%。     

NBT基无铅压电陶瓷的研究进展

由于环境保护的要求，无铅压电材料越来越受到关注，NBT基压电陶瓷是目前研究较多的一种无铅压电材料，采取各种掺杂措施可以提高其压电性能，获得具有实用价值的无铅压电陶瓷材料。