晶态材料中的挠曲电效应:现状与展望

挠曲电效应描述的是应变梯度诱导的电极化现象以及电场梯度诱导的材料应变现象。该效应作为一类特殊的力电耦合效应,具有不受材料对称性限制、不受材料居里温度限制以及小尺寸效应等特点,广泛存在于液晶、生物材料、介质材料(如钛酸钡陶瓷)中,具有非常重要的传感和驱动应用前景。本文重点综述了过去10余年间挠曲电理论、实验以及应用研究进展,对挠曲电的机理进行了讨论,同时对未来挠曲电的发展提出了展望。     

铌酸钠无铅陶瓷的制备和性能研究

采用传统陶瓷制备方法制备了致密的NaNbO3无铅铁电陶瓷。利用XRD、SEM、介电温谱等分析技术,研究了CuO和MnO2掺杂对NaNbO3无铅铁电陶瓷的合成温度、烧成工艺、结构相变以及铁电性能的影响。结果表明通过CuO和MnO2掺杂能在较低温度下制备出致密的NaNbO3陶瓷和陶瓷的致密度,电学性能随着烧成温度的变化存在一个最优值,最佳烧结温度为1050℃,体积密度达到4.38g/cm3为理论密度的98.6%。该陶瓷在15～120℃均表现出铁电性能,具有压电活性,常温下介电常数为287,居里温度为390℃。     

退火对PMN—PT系陶瓷电学性能的影响

研究了退火对（１－ｘ）ＰＭＮ－ｘＰＴ（ｘ＝０－０．３４）陶瓷介电和压电性能的影响。分析了机理。结果表明，在ＰＴ含量较低时，退火使介电常数稍有提高；ＰＴ含量较高，接近准同型相界时，退火使介电常数有较大提高，尤其在居里温度附近，介电常数有显著提高。     

电镀前工艺对MLCC电镀后质量的影响

在相同电镀条件下，对不同银端浆、不同材料体系的ＭＬＣＣ进行电镀，实验结果表明，它们的镀后合格率不一样。总的来讲，１类瓷的镀后合格率要高于２类瓷的合格率，高温烧结的ＭＬＣＣ的镀后合格率要高于低温烧结的ＭＬＣＣ。端电极银底层的质量对于镀后ＭＬＣＣ的产品合格率有很大的影响，用扫描电镜观察发现如果银底层不致密或有针孔，将导致镀后ＭＬＣＣ的损耗超出合格标准。     

硼硅对BST薄膜结构和性能的影响

用sol-gel法制备0.5mol/L钛酸锶钡(Ba0.7Sr0.3TiO3)前驱溶液,并在其中加入硼、硅成功地制备了室温下具有优良铁电性质的BSTS薄膜。XRD及DSC分析显示,BSTS薄膜呈现钙钛矿结构。测试结果表明,随着硼、硅的加入量增加,其εr和tgδ明显降低。当硼、硅的加入量小于10mol/L时,薄膜的漏电流比没有加入硼、硅的BST薄膜的低,当硼、硅的加入量大于15mol/L时,薄膜的漏电流比没有加入硼、硅的BST薄膜的高。     

B位Zr~(3+)掺杂CaTiO3_:Pr~(3+)红色发光材料的发光性能研究

制备了不同Zr/Ti比的CaTi1-xZrxO3∶Pr3+(x=0～0.07)系列红色发光材料。采用X射线衍射检测了样品结构,测量了样品的激发光谱、发射光谱和反射光谱特性,讨论了B位Zr掺杂对CaTiO3∶Pr3+发光性能的影响。结果表明,Zr掺杂使样品在612nm处的红光发射强度大大提高。当x=0.025时,样品发光强度达到最强,是CaTiO3∶Pr3+发光强度的299%。发光强度的提高是由于Zr的加入使基质中电荷转移态位置处于导带和Pr3+的4f5d能级之间,使能量传递通道得到增加而导致的。     

BaFe12O19/SiO2-B2O3-K2O 微晶玻璃陶瓷的低温合成及其微波性能

采用柠檬酸sol-gel工艺合成了BaFe₁₂O₁₉/SiO₂-B₂O₃-K₂O微晶玻璃陶瓷, 并对其介电常数及其磁导率在100MHz～ 6 GHz 下的变化规律进行了研究。结果表明: BaFe₁₂O₁₉/SiO₂-B₂O₃-K₂O微晶玻璃陶瓷可以在850℃/5 h的条件下烧结而成, 其合成过程与体系中的Ba/Fe 密切相关; 其介电常数基本不随测试频率的变化而变化; 其磁导率实部随测试频率的增加而下降。      

Ba2ZnZCo2-ZFe12O22-SiO_2微晶玻璃陶瓷的sol-gel合成及性能研究

采用柠檬酸sol-gel工艺合成了Ba₂Zn_ZCo_2-zFe₁₂O₂₂-SiO₂微晶玻璃陶瓷;采用XRD、SEM对其相成分、显微结构进行了分析,结果表明,1200°C/5h得到的Ba₂Zn_ZCo_2-zFe₁₂O₂₂-SiO₂微晶玻璃陶瓷的平均晶粒尺寸在0.3μm左右;采用HP8753E网络分析仪测定了微晶玻璃陶瓷在100MHz～6GHz范围内的介电常数及其磁导率,其复介电常数值、磁导率实部都随测试频率的增加而减小,其磁导率虚部～f曲线上显示出明显的自然共振峰。     

提高BaTiO3型协热敏电阻PTC效应的途径

本文根据晶界耗尽层模型, 分析了受主表面态浓度/ 0 、施主农度/ 。、表面态能 级尸二对? 型( ) ? 12 0 内瓷+ ? , 效应的影响, 提出“ 高且薄 ” 的晶界势垒形状在理论一五应具育 最大的+ ? , 效应, 并给出了在减少耗尽宽度0 。的同时提高势垒高度功。的理论依据! 最后, 讨论了在实际研制过程中得到最佳+ ? , 效应所应遵循的配方选择原则与相应的工艺条件, 并给出了实例     

爆电换能用反铁电材料

采用爆炸冲击波作用于贮存有电极化能量的铁电体，迫使其转变成反铁电体，可释放出巨大电能量，用于一次性的高压、大功率脉冲电源。本工作研究了锆钛酸铅反铁电材料在电场、压力、温度作用下的反铁电一铁电相变性质，介绍了在爆炸冲击波作用下铁电向反铁电转变过程中电量的输出特性。