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%。     

无机盐/石英基复合储能材料的回收利用

采用沸水浸渍法来分离Na2SO4/Si O2复合储能材料中的无机盐与石英陶瓷基体,实现复合储能材料的回收利用。研究表明,将复合储能材料研磨成12目筛以下的粉体并在100℃的沸水中浸渍2 h,能够使得无机盐清除率为100%。将浸渍后剩余的粉末研磨过325目筛,添加占粉末重量25wt.%木炭粉(过325目筛)能够制备出综合性能较好的石英多孔陶瓷基体,其显气孔率为52.63%,抗折强度为3.01 MPa,平均孔径为13.11μm,孔径分布为7-23μm,所制备的复合储能材料的Na2SO4浸渗率达48.13%。通过研磨后沸水浸渍法有效地回收利用了复合相变储能材料,提高了无机盐/陶瓷基复合储能材料的市场化价值。     

不同组成LBC熔块对CSLST微波介质陶瓷低温烧结的影响

采用添加质量分数为12.5％的Li2CO3-B2O3-CuO(LBC)熔块对(Ca0.9375 Sr0.0625)0.3(Li0.5 Sm0.5)0.7 TiO3(CSLST)微波介质陶瓷进行低温烧结.系统的研究了LBC熔块的组成(质量比M(B2O3-CuO)∶M(Li2CO3) (MBc∶MLi) =2.5-20∶1)对CSLST陶瓷的晶体结构、烧结特性、润湿行为及微波介电性能的影响.结果表明:添加不同组成的LBC熔块后材料中均产生了杂相.熔块能有效的降低CSLST陶瓷的烧结温度至900℃.当MBc∶ MLi =10∶1熔块对陶瓷基体的润湿最为理想.添加12.5％组成为MBc∶ MLi=10∶1的LBC熔块CSLST陶瓷在900℃下保温5h可以完全烧结,并获得最佳的微波介电性能:εr,=77.7,Q×f=1845 GHz,Τf=21.35×10-6/℃.     

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的现状、机遇与挑战

近十年来, 铌酸钾钠(KNN)基无铅压电陶瓷一直是国内外的研究热点。基于笔者的研究工作, 本文从晶体结构、性能优化、制备工艺三个方面总结了KNN陶瓷的发展现状, 并进而尝试分析了该体系在未来发展中面临的机遇与挑战。     

含BCL烧结助剂的CSLST微波介质陶瓷的水基流延

以苯丙乳液为粘结剂,聚丙烯酸(PAA)为分散剂,丙三醇为增塑剂,去离子水为分散介质,对添加烧结助剂B2O3-CuO-LiCO3(BCL)的(Ca0.9375Sr0.0625)0.3(Li0.5Sm0.5)0.7TiO3(CSLST)微波介质陶瓷粉体进行了水基流延成型工艺的研究。通过研究各种添加剂含量对浆料流变性能的影响,得出了适合流延的浆料配方(质量分数)为:陶瓷粉料50%,分散剂1%,粘结剂10%,增塑剂与粘结剂质量比为1:4。该浆料呈剪切变稀特性,经流延可制备均匀无裂纹的流延膜片。膜片叠层后在900℃下烧结具有较佳的微波介电性能:εr=75.8,Q×f=1 422 GHz,τf=13.39×10–6/℃。     

氧化铝粉体性能对流延法制备氧化铝陶瓷基片的影响研究

采用流延法制备了96氧化铝陶瓷基片。研究了氧化铝粉体的粒度、粒度分布、微观形貌等粉体性能对氧化铝陶瓷基片的烧结性能、微观结构的影响。研究结果表明:粒径分布均匀且无明显团聚的氧化铝粉体有利于获得平整度高,表面光滑的高质量流延膜片,并具有较好的性能。     

第二相CaCu3Ti4O12改性BSBNT弛豫铁电陶瓷的结构和介电储能性能研究

采用固相法制备了(Ba_0.3Sr_0.7)_0.35(Bi_0.5Na_0.5)_0.65TiO₃-xwt%CaCu₃Ti₄O₁₂(BSBNT-xwt%CCTO,其中x=5,10,15,20)陶瓷,研究了CCTO含量对BSBNT陶瓷的相结构、显微结构和电学性能影响。当x≤15时,陶瓷存在BSBNT和CCTO两相;而当x=20时,检测出少量的Cu_xO_y氧化物相。CCTO的引入使得陶瓷晶粒尺寸明显降低,且保持良好的致密度。同时,陶瓷的介电峰逐渐展宽,温度稳定性TCC_150℃获得提高,介电常数与损耗也呈现良好的频率稳定性。随着CCTO含量增加,BSBNT-xwt%CCTO陶瓷的电滞回线逐渐向“细长”型转变。在E=80 kV/cm电场强度下,BSBNT-10wt%CCTO陶瓷具有优化的能量密度W_rec...     

Co_2O_3掺杂对0.965MgTiO_3-0.035SrTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷制备方法研究了Co2O3(1.5%～5.0%,质量分数)掺杂的0.965MgTiO3-0.035SrTiO3(MST0.035)微波介质陶瓷,分析了Co2O3含量对MST0.035陶瓷的烧结性能、晶相结构、显微形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:Co2O3的掺杂促进了MST0.035陶瓷的烧结。随着Co2O3掺杂量的增加,陶瓷介电常数略有下降,谐振频率温度系数以及品质因数增加,同时中间相MgTi2O5逐渐减少直至完全消失。当Co2O3掺杂量为质量分数3.0%时,MST0.035陶瓷的烧结温度由1 380℃降低到1 290℃,其烧结所得的样品具有优良的微波介电性能:谐振频率温度系数τf=–2.53×10–6/℃,高的品质因数Q·f=19 006 GHz和介电常数εr=20.5。     

(Na,K)NbO_3基无铅压电陶瓷的研究进展

本文主要综述近几年来国内外有关(Na,K)NbO3基无铅压电陶瓷体系的加压固相烧结技术、液相助烧致密化技术、掺杂改性、相结构调控以及相关机理研究方面的研究进展和动向,并展望该陶瓷体系在医疗超声换能器技术方面的应用前景。