BNBMT无铅压电陶瓷的制备及性能研究

本文采用新型溶胶-凝胶制粉技术和传统陶瓷生产工艺制备了0.93Bi0.5Na0.5TiO3-0.07Ba1-xMgxTiO3（简称BNBMT100x）体系无铅压电陶瓷,并对BNBMT陶瓷的晶相特征及其介电和压电性能进行了讨论。XRD分析表明,陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构固溶体;Mg的加入对陶瓷的介电、压电性能有显著影响;陶瓷的铁电-顺电相变峰显著降低、展宽;介电损耗在室温至200℃范围内较平缓。当x=0.04时,机电耦合系数kp和kt最大,分别为16%和19%,压电常数d33值为111pC/N。     

掺杂对PZT压电陶瓷的影响及研究进展

在介绍掺杂PZT压电陶瓷材料制备的基础上,总结出生产掺杂PZT材料的最佳掺杂条件,以及配方对压电陶瓷性能的影响,只要工艺合适,性能完全能再提高,对压电陶瓷材料的发展趋势进行了展望。     

Ba(Cu1/2W1/2)O3改性PZT压电陶瓷的制备及其介电温度特性的研究

采用固相烧结方法制备了钨铜酸钡(Ba(Cu1/2W1/2）O3)掺杂的PZT压电陶瓷，并进行了XRD分析，结果表明，不同掺杂量下材料的结构均为钙钛矿结构，当掺杂量较多时材料的晶格出现畸变。研究了改性剂Ba(Cu1/2W1/2)O3的掺加量x对材料的介电性能的影响和测量频率f与材料的介电性能的关系，结果表明随着钨铜酸钡掺杂量的增大，材料的居里温度逐渐下降，材料的介电温度峰形逐渐变宽，出现弥散现象;对介电-频率曲线的分析表明，材料的介电-频率特性与多种机制有关。     

掺杂PZT压电陶瓷材料的研制

本文在介绍掺杂ＰＺＴ压电陶瓷材料制备及其性能测试基础上，总结出生产掺杂ＰＺＴ材料的最佳烧成条件，研究表明，本文所研制的样品已达到或超过压电点火材料的水平，但所选系统仍有潜力可挖，只要工艺合适，性能完全能再提高。     

WO3掺杂PMS—PNN—PZT压电陶瓷的压电性能的研究

用固相反应法制备了掺杂WO3的PMS—PNN—PZT压电陶瓷,研究了WO3对PMS—PNN—PZT陶瓷的相结构与压电性能的影响。WO3的加入促进了PMS—PNN—PZT压电陶瓷的烧结致密化。掺杂0．5wt％时,在1100℃下烧结具有最佳压电性能：d33=381pC·N^-1,Qm=1040,Kp=0．53,εr=1448,tanδ=0．0052。     

MgO掺杂对功率型PZT压电陶瓷性能的影响

通过掺入不同比例的MgO,采用固相烧结法,制备出一种Pb0.95 Sr0.05(Zr0.525 Ti0.475)O3+1.1 mol％ CaFeO5/2+0.3mol％ Fe2O3+0.2mol％ Li2CO3+xmol％ MgO压电陶瓷材料.实验表明:适量MgO掺杂可以改善材料压电介电性能,在保持较高压电性能基本不变的前提下,提高机械品质因数Qm,降低介电损耗tanδ.当x=0.2时,陶瓷的综合性能最佳,具体性能参数为:压电应变常数d33=254 pC/N,平面机电耦合系数Kp=54.5％,相对介电常数εT33/ε0=960,介电损耗tanδ=0.34％,机械品质因子Qm=822.其性能满足大功率压电器件的要求,能较好地应用于压电变压器、超声换能器等器件中.     

PMMA/PZT复合材料的制备及电性能研究

采用有机物燃烧法制备了不同孔隙率多孔PZT陶瓷基体,在此基础上通过原位聚合法制备了PMMA/PZT压电复合材料。研究了复合材料的形貌与压电陶瓷体积含量对复合材料介电性能和压电性能的影响。结果表明,复合材料仍存在一定的孔隙率,随着PZT体积含量的增加,电性能参数呈非线性增加。当PZT体积含量为75%时,d33值达98 PC/N。     

不同方法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及性能比较

采用热压法和溶胶—凝胶(sol-gel)法分别了制备压电陶瓷/聚合物压电复合材料,并比较研究两种材料的介电性能,微观形貌。     

热压法制备压电陶瓷／聚合物复合材料及性能研究

采用热压法分别制备了PZT／PVDF,PT／PVDF O-3型压电复合材料,所得材料具有较高的压电常数和良好的可柔性加工性能。并分析了无机压电陶瓷种类、含量对复合材料介电性能和压电性能的影响。     

大功率PZT—PMS—PSN四元系压电陶瓷的研究

采用固相法制备了PZT—PMS—PSN四元系压电陶瓷,系统地研究了PSN组分含量对PZT—PMS—PSN四元系压电陶瓷的相结构、显微形貌及介电性能和压电性能的影响。结果表明：当PSN组分含量为0．02时,12307C烧结下的陶瓷具有相对优良的综合性能,Qm=2248,Kp=0．557,d33=226pC／N,tanδ=0．0056。通过调节组分制备出了综合性能优良的PZT—PMS—PSN基础体系,能够满足大功率压电陶瓷变压器材料的使用要求。     

抗还原型PZT压电陶瓷的制备与性能

采用固相法制备出可在低氧压和还原性气氛中烧结的压电陶瓷材料。材料最佳组成为:Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3+0.03%(质量分数)CuO+0.05%Nd2O3+1.00%Sb2O3。通过施主和受主共掺杂,既抑制了烧结过程中氧空位扩散,又避免了Ti4+与自由电子结合转变成为Ti3+,使陶瓷保持了压电性能。结果表明:添加半径合适的稀土元素,是使陶瓷具有抗还原性能的关键之一。当烧结温度为1050℃时,陶瓷压电应变常数d33=294 pC/N,平面机电耦合系数kp=43.56%,相对介电常数εT33/ε0=1 333,介电损耗tanδ=0.019 7。该材料可应用于与Ni、Cu等贱金属低温共烧的叠层压电器件中,能够大大降低器件的成本。     

凝胶注模成型法制备PZT压电陶瓷

本文研究了凝胶注模成型法制备PZT陶瓷工艺.分别单因素分析了pH值、搅拌时间、分散剂的用量及固相体积含量对PZT陶瓷浆料粘度的影响,并对该工艺不同固相含量的陶瓷样品以及传统模压成型工艺制备的样品进行了电学性能测定.实验表明当pH值等于12,搅拌时间为15 min,分散剂的质量分数为0.1％时,浆料的流变性最佳,当固相含量为52.5vol％时,粘度为249 mPa·s,陶瓷样品的电学性能最佳,此样品可以达到传统模压成型法制备的PZT陶瓷所具有的电学性能.     

大功率铅基压电陶瓷材料的研究进展

本文综述了大功率压电陶瓷材料的研究进展,介绍了其体系结构、应用和制备方法,最后指出掺杂改性、探索新的材料体系和制备工艺是改进其制备的有效途径。     

Stability of PZT Piezoelectric Ceramics under Vibration Level Change

Stability of the piezoelectric properties with changing vibration level was studied in lead zirconate–titanate (PZT) ceramics by using the constant-current/velocity driving method. The changes of Young's modulus Y^E₀ and mechanical loss factor Q^–1_m are a function of the square of effective vibration velocity v ₀. The nonlinear proportional constants of the above functions indicate the degree of stability under vibration level change. The stability of PZT estimated by these constants coincides with the results obtained through the heat generation study.     

Sr(Cu1/2W1/2)O3改性PZT压电陶瓷的性能研究

制备了钨铜酸锶掺杂PZT三元体系压电陶瓷,测量了不同烧结温度和不同组成的材料的压电常数值,以压电常数为依据,确定了不同组成的材料的最优烧结温度及在最优烧结温度下材料的压电常数.研究了钨铜酸锶的掺杂量对材料机电耦合系数和机械品质因数的影响.并对不同组成的材料进行了XRD和SEM分析,研究了材料的物相组成和微观结构对材料性能的影响.讨论了Sr2+,W6+,Cu2+离子对PZT压电陶瓷进行改性的作用机理.实验结果表明,钨铜酸锶可对PZT材料进行较好的改性作用,使材料的压电常数提高到570pC/N.     

PMN-PZT压电陶瓷的凝胶注模研究

对三元系PMN—PZT压电陶瓷的凝胶注模成形工艺进行了研究,重点讨论了分散剂加入量、pH值、球磨时间与注模浆料流变之间的关系,当分散剂用量为0 .95 %～1 .0 5 % ,pH值为10 .5～11 .5 ,球磨时间为8h时,可以制备出固相含量为5 5 % ,粘度小于1Pa·s的PMN -PZT压电陶瓷悬浮体。将凝胶注模与传统模压成形工艺制备的样品进行了比较,通过扫描电镜(SEM )显微形貌分析和电学性能测定。结果表明:凝胶注模工艺制备的样品与模压工艺制备的样品相比较,其显微结构均匀致密、晶粒大小与晶界分布均匀,气孔率更小,电学性能更均匀。     

Piezoelectric Moduli of Piezoelectric Ceramics

The effective piezoelectric moduli of polycrystalline piezoelectric ceramics are calculated using a straightforward averaging method (a Voigt average) and a more rigorous effective-medium theory recently developed for piezocomposites. The effects of polarization orientation within each crystallographic domain and the shape of the domain on the effective piezoelectric moduli are presented. The effective-medium theory, which includes full coupling of the elastic and dielectric interactions, gives results in reasonable agreement with experimental ones.