添加剂对Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Sr(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷介电性能的影响

研究了MnCO3,BaZrO3对 0 .35Ba(Zn1 /3Nb2 /3)O3(BZN) -0 .65Sr(Zn1 /3Nb2 /3)O3(SZN)陶瓷介电性能的影响。研究表明 :添加MnCO3,BaZrO3时 ,对陶瓷的烧结均起促进作用 ,增大介电常数。加入 1% (质量分数 )的MnCO3可使陶瓷具有较小的介质损耗 ,同时MnCO3对陶瓷的介电常数温度系数具有正向调整作用。加入BaZrO3后通过生成液相而减少了第二相Ba5Nb4O1 5,BaNb2 O6 的生成。所制备的 ( 0 .35BZN -0 .65SZN) 0 .1%MnCO3陶瓷的εr≈ 43.6,αε≈ -8× 10 - 6 /K ,tanδ =0 .6× 10 - 4 ,且烧结温度低于 130 0℃。     

Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Mg_(1/2)W_(1/2))O_3-PbTiO_3三元系低温烧成多层陶瓷电容器瓷料的研究

本文选择Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Mg_(1/2)W_(1/2))O_3-PbTiO_3三元系低温烧成独石电容器瓷料为研究对象.实验结果表明,一次合成工艺优于分别合成工艺.采用适当的配方,可获得900℃左右烧成ε～8000,tgδ0.01～0.025,-25℃～+85℃下△C/C<±45%,且其它性能亦良好的独石瓷料.升温速度的加快将导致介电性能的下降.微观结构研究结果表明,颗粒尺寸的增加和高介电常数晶体的增多将有利于ε的提高.获得了890℃～920℃下一次烧成该瓷料用的全银电报.     

Pb(Mn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3-PbZrO_3陶瓷的电畴研究

本文研究了Pb(Mn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3-PbZrO_3 三元系统陶瓷材料,采用长时间的保温,使陶瓷中晶粒充分长大,获得100μm 左右的粗晶,并将样品磨制成厚度为18μm的超薄光薄片,在偏光显微镜下能清晰地观察到条带状、环带状、折状和波状电畴等。     

Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3--ZnNb_2O_6复相陶瓷的显微结构和介电性能

采用传统电子陶瓷工艺制备Ba(Zn1/3Nb2/3)O3--ZnNb2O6(BZNZ)复相陶瓷,研究了Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)含量对BZNZ陶瓷显微结构和微波性能的影响。结果表明,加入BZN提高了陶瓷的烧结温度,陶瓷为复相结构,除Ba(Zn1/3Nb2/3)O3与ZnNb2O6两种基体相外,有新相BaNb3.6O10生成。在微波频率下,随BZN含量增多,复相陶瓷的介电常数逐渐增大,品质因数Q×f值先增大后减小,谐振频率温度系数τf沿正方向移动。当BZN摩尔分数为30%时,陶瓷的综合性能最佳:相对介电常数εr=30.76,Q×f=29 600GHz,介电损耗tanδ=1.98×10--4,τf=--2.34×10--6/℃。     

锰掺杂对Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷相组成的影响

研究了锰掺杂对合成Pb（Zn_(1／3)Nb_(2／3)）O_3（PZN）陶瓷相组成的影响。用XRD和SEM法探讨了PZN中锰添加量与钙钛矿相形成间的关系，结果表明，仅添加1wt％MnCO_3就能抑制焦绿石的形成，并制成钙钛矿型结构的陶瓷。     

Mn掺杂对Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷结构和微波性能的影响研究

移动通讯技术的迅猛发展促进了微波陶瓷技术的进步,Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3基复合钙钛矿微波陶瓷得到了广泛关注。以Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3为基体材料,通过掺入Mn替代少部分高温易挥发的Co,XRD和Raman结果表明,掺入Mn可显著地提高Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷B位阳离子的1∶2有序度,进而提高其微波性能。且随着掺入量的增大,有序度呈现先增后减的趋势,最高为~36%。当Mn掺杂量(x)为0.015时,Ba[(C_(o0.985)Mn_(0.015))_(1/3)Nb_(2/3)]O_3陶瓷在1380℃烧结6 h可获得最佳微波性能:ε_r=31.18,Q×f=31779 GHz,τ_f=-2.35 ppm/℃。     

新型弛豫铁电单晶(1-x)Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_(3-x)PbTiO_3生长的技术创新

(1-x)Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_(3-x)PbTiO_3(PZNT)晶体是弛豫铁电体Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3)O_3与普通铁电体PbTiO_3组成的具有钙钛矿结构的固溶体,其准同型相界成分(x=0.09)附近表现出极其优异的压电性能,在医用超声成像、声纳、微位移器等方面具有广阔的应用前景,分析了PZNT-PbO赝二元系的析晶行为和相关系,总结了PZNT晶体的压电性能,讨论了生长工艺和成分对晶体性能的影响。针对PZNT晶体生长中存在的问题,发展了助熔剂-坩埚下降法、通气诱导成核技术、两步法生长工艺、区熔凝固技术、底部籽晶高温溶液法等多种生长技术,生长出大尺寸的PZNT晶体,并比较了这些生长技术的特点。     

xPb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3–(1–x)Pb(Zr_(0.48)Ti_(0.52))O_3压电陶瓷的准同型相界与介电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备组成在准同型相界(morphotropic phase boundary,MPB)附近的xPb(Mg1/3Nb2/3)O3-(1-x)Pb(Zr0.48Ti0.52)O3(PMN-PZT,x=0.125,0.15,0.175,0.2,0.225,0.25,摩尔分数)压电陶瓷。X射线衍射和Raman光谱分析表明:所有陶瓷样品的相组成均为纯钙钛矿相,未探测到其他杂相;随PMN含量的增加,PMN-PZT压电陶瓷的相结构从四方相逐渐向菱方相转变,该体系的MPB组成在x=0.2附近,而且其相结构为四方相与菱方相共存。陶瓷断口的扫描电镜观察表明:陶瓷的晶粒尺寸约1～3μm。陶瓷的介电温谱表明:x=0.2,陶瓷的Curie温度为308.8℃,峰值介电常数约为16380,室温压电常数为351pC/N;陶瓷的Curie温度随PMN含量增加线性下降。     

ZrO_2掺杂对Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相烧结法制备Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3+x%ZrO_2(BMZT)微波介质陶瓷,研究了ZrO_2掺杂对Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3(BMT)微波介质陶瓷结构和介电性能的影响。结果表明:陶瓷体系中存在2种相,主晶相Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3和附加相Ba_(0.5)TaO_3。随着x的增大,陶瓷体系的相结构由六方结构逐渐向立方结构转变,同时有序相由1:2有序结构逐渐向1:1有序结构转变。添加适量的ZrO_2可以促进液相烧结,当x=8时,陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 650℃以上降至1 450℃,表观密度ρ=7.568 g/cm~3,相对理论密度达到99.1%,BMZT体系拥有良好的微波介电性能:相对介电常数ε_r=25.5,品质因数与谐振频率的乘积Qf=137 600 GHz(8GHz),谐振频率温度系数τ_f=0.3×10~(-6)/℃。     

Na-Zr替代对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷性能的影响

研究Na+替代Bi3+、Zr4+替代Nb5+对铋锌铌基陶瓷烧结特性、显微结构和介电性能的影响。结果表明:替代后样品的烧结温度从1000℃降低到880℃;在-30～+130℃,样品温谱出现明显的介电弛豫现象;弛豫峰值温度随Zr4+替代量增加向高温方向移动,弛豫过程的激活能在0.3eV左右。用缺陷偶极子和晶格畸变对Na-Zr掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7的介电弛豫现象作出解释。     

Zr~(4+)取代对Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3:Eu~(3+)荧光粉结构和荧光特性的影响

采用固相法制备了不同Zr~(4+)取代量的(Ba_(0.97)Eu_(0.03))(Mg_((1–x)/3)Nb_(2(1–x)/3)Zr_x)O_3荧光粉,研究了Zr~(4+)取代量对荧光粉的晶体结构以及荧光特性的影响规律。随着Zr~(4+)取代量的增加,当x=0.05时,体系发生了从六方相到立方相的转变,发光行为有所减弱;当x0.05时,体系为立方相,Zr~(4+)的引入使BO_6八面体扭转程度增强,能级简并消除,B—O成键范围变大,基质对近紫外光区域的光吸收增强,来源于基质的电荷迁移带强度增加,增强了对Eu~(3+)的敏化作用,使稀土Eu~(3+)在近紫外与蓝光区域的激发与发射均得到增强。Zr~(4+)取代后,荧光粉的色坐标由从(0.658,0.342)移动到(0.642,0.358),是一种适用于近紫外(395 nm) LED芯片激发的红色荧光粉。     

Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Fe_(2/3)W_(1/3))O_3二元系陶瓷的介电性质和钙钛矿相的形成机制

制备 Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3(PZN)基陶瓷电容器,最主要的问题是形成有害于介电性质的焦录石相。实验表明,固相反应法很难合成钙钛矿结构的 PZN 陶瓷,于1000经固相反应的产物是含立方焦录石的混合物,在 PZN 中添加0.53mol 的 PFW,试样中的钙钛矿相超过97%。通过对 Pb(Fe_(2/3)W_(1/3))O_3(PFW)结晶化学和烧结机理的分析,证明在 PZN 中添加 PFW 能减少或抑制焦录石的形成。本文报导了 PZN-PFW 二元系陶瓷的相关系和介电性质,探讨了钙钛矿相的形成机理。     

PbZrO—PbTiO—Pb(Li_(1/4)Nb_(3/4))O_3 基压电陶瓷材料的研究

一、前言作为接收型换能器、传感器、医用超声换能器用材料,一般都要求大的机电耦合系数和低的机械品质因素。在压电陶瓷中,虽然锆钛酸铅系陶瓷的 K_p 比钛酸钡、铌酸盐等陶瓷大,有的甚至可达0.70,例如:Pb_(0.85)Sr_(0.03)Ba_(0.12)(Zr_(0.535)Ti_(0.465))O_3+0.3重量%Bi_2 O_3+0.7重量%Nb_2 O_5,其 Kp=0.7,ε_(33)~T/ε_0=2300。但是,在二元系统的 PbZrO_3—PbTiO_3 固溶     

Ph(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_x(Fe_(1/2)Nb_(1/2))_(0.64-x)(Fe_(2/3)W_(1/3))_(0.36)O_3系陶瓷的介电性质和钙钛矿相的稳定化

本文研究了Ph（Zn_(1/3)Nb_(2/3)）_x（Fe_(1/2)Nb_(1/2)）_(0.64-x)（Fe_(2/3)W_(1/3)）_(0.36)O_3系陶瓷中PZN含量与焦录石相形成间的关系，以及少量添加剂对钙铁矿相的稳定和介电性能的影响。在该系中仅添加0．15wt％MnCO3就可制备100％钙铁矿型结构的陶瓷。文中报导了该系组成的相关系和介电性质。钙铁矿结构的陶瓷，介电常数高，电容温度系数较低。     

Co_2O_3掺杂对Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))(Zr,Ti)O_3压电陶瓷电学性能及介电弛豫的影响

采用氧化物粉末固相烧结法制备Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))0.5(Zr_(0.3)Ti_(0.7))0.5O_3–w Co_2O_3(0.5PNN–0.5PZT–w Co)压电陶瓷。研究了Co_2O_3掺杂含量对0.5PNN–0.5ZT压电陶瓷相结构、显微组织、电学性能及介电弛豫的影响。结果表明:Co~(3+)掺杂进入主晶体结构中占据了B位。当0.2%≤w≤0.8%(质量分数)时,样品为单一稳定的钙钛矿结构,存在准同型相界;通过修正Curie–Weiss定律,较好地描述了陶瓷弥散相变的特征,弥散相变系数γ随着Co_2O_3掺杂量的增加,先增加后减小,当w=0.4%时,γ达到最大值,表明样品的介电弛豫特征更为明显。样品具有最佳的综合电学性能,压电常数d33=675 p C/N,机电耦合系数kp=60%,介电常数εr和介电损耗tanδ分别约为5 765和1.16%,说明介电弛豫行为与电学性能相关。     

异质界面个数对PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3/Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3薄膜铁电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(PZT)薄膜前驱体溶液,采用水溶液凝胶法制备Ba(Mg_1/_3Ta_2/_3)O_3(BMT)薄膜前驱体溶液。研究了异质界面个数对PZT/BMT薄膜微观形貌、铁电性能的影响。在PZT/BMT薄膜中,PZT薄膜没有裂纹、结晶良好,界面个数的增加有利于PZT薄膜结构的致密。界面个数的增加可降低PZT/BMT薄膜剩余极化值和矫顽场。PZT/BMT薄膜在适当偏置电场下存在一个介电峰值,且正负偏置电场下的介电峰值不同,介电偏压特性曲线呈现不对称分布。采用二极管等效界面势垒和对薄膜电滞回线求导可有效解释介电偏压特性曲线不对称和介电峰值的差异。     

Bi_4Ti_3O_(12)掺杂(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷介电性能研究

采用传统固相法制备了Bi_4Ti_3O_(12)掺杂(Ba_(0.71),Sr_(0.29))TiO_3(BST)陶瓷。研究了Bi_4Ti_3O_(12)掺杂量对BST电容器陶瓷介电性能、物相组成和微观结构的影响。结果表明:随着Bi_4Ti_3O_(12)掺杂的增加,BST陶瓷的相对介电常数逐渐减小,介电损耗先减小然后增大,Bi_4Ti_3O_(12)掺杂后的BST陶瓷仍为钙钛矿结构。当Bi_4Ti_3O_(12)掺杂量为1.6 wt%时,BST陶瓷的综合介电性能最好,εr为3744,tanδ为0.0068,ΔC/C为+1.70%,-44.61%,容温特性符合Y5V特性。     

Pb(Zn1/3Nb2/3)O_3—Pb(Fe2/3W1/3)O_3二元系陶瓷电容器的介电性质

目前、制备Pb(Zn1/3Nb2/3)O_3(PZN)基陶瓷电容器、最主要的问题是形成有害于介电性质的焦录石相。实验表明、固相反应法很难合成钙钛矿结构的PZN陶瓷。于1000℃经固相反应的产物是含立方焦录石的混合物、在PZN中添加0.25mol的PFW、试样中的钙钛矿相超过97%。通过对Pb(Fe2/3W1/3)O_3(PFW)结晶化学和烧结机理的分析、证明在PZN中添加PFW能减少或抑制焦录石的形成。本文报导了PZN—PFW二元系陶瓷的相关系和介电性质、探讨了钙钛矿相的形成机理。     

Ba/Sr比对Ba_xSr_(1-x)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3陶瓷结构及性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法制备Ba_xSr_(1-x)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3(x=0.3,0.4,0.5)陶瓷粉末,通过传统的陶瓷制备方法制备陶瓷样品,研究了不同Ba/Sr比对陶瓷结构及充放电性能的影响。研究结果显示,随着Ba/Sr的增加,陶瓷的介电常数变大,居里温度向高温方向移动,介电性由线性向非线性演变;室温下,Ba_(0.5)Sr_(0.5)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3陶瓷有最大的介电常数(~2250,0.004,1 k Hz),最大的饱和极化(~10.8μC/cm~2,110 k V/cm),最大的能量密度(~0.42 J/cm~3,110 k V/cm),其放电效率也达到93%。