钡钙锶共掺杂钛酸铋钠无铅压电陶瓷的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备工艺制备了(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xBa0.092Ca0.03Sr0.05TiO3(x=0.04、0.06、0.07、0.08)系无铅压电陶瓷.研究了陶瓷的铁电、压电性能和显微结构.结果表明,该体系陶瓷在x=0.06时,其压电常数d33,机电耦合系数kp,厚度耦合系数kt,相对介电常数εr,介质损耗tgδ,分别为152,0.24,0.47,1 250,0.04.     

无铅压电陶瓷钛酸铋钠(NBT)的掺杂改性研究

在无铅压电陶瓷（Na0.5Bi0.5)TiO3(NBT)中加入BaTiO3(BT)及微量Sb2O3，对其进行掺杂改性研究。通过研究不同加入量对NBT性能的影响，得到了较佳性能的材料配方为（Na0.5Bi0.5)0.92Ba0.08TiO3 ySb2O3(量分数y=0.0005%)。     

BNT无铅压电陶瓷体系的设计及制备工艺研究

本文采用传统陶瓷工艺,制备得到Bi0.5（Na1-x-yKxLiy）0.5TiO（3简称BNKLT）无铅压电陶瓷,运用X射线衍射、扫描电子显微镜对其进行了分析表征;通过压电、介电性能的对比,讨论了烧结温度对BNKLT陶瓷的影响;运用热分析及X射线衍射等手段,确定了粉体的热处理温度,并讨论了烧结温度对BNKLT陶瓷性能的影响;通过最终所得陶瓷的性能对比,确定制备的较优工艺参数。     

Bi0.5Na0.5TiO3系无铅压电陶瓷的研究

概述了Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷的研究近况。第二组元化合物的加入能使BNT陶瓷的矫顽场降低，使BNT基陶瓷的压电性能得到了提高。根据BNT基无铅压电陶瓷的A位和B位原子的原子量、离子半径和电负性，研究了BNT基压电陶瓷的性能与这些参数的关系。     

(Bi1/2Na1/2)1-xBaxTiO3系无铅压电陶瓷的现状

综述了(Bi1／2Na1/2)1-xBaxTiO3系无铅压电陶瓷的最新研究进展。简述了A位非化学计量改性及几种较成功的掺杂改性方法。将A位掺杂(如La^3 )、B位掺杂(如Co^3 、Nb^5 )以及综合掺杂(如Ce^3 、Ce^4 )的优缺点和掺杂机理进行了归类比较。解释了各系统中相应掺杂引起性能变化的原因，为进一步开展无铅压电陶瓷的研究提供参考。     

(Bi_(1/2)Na_(1/2))_(1-x)Ba_xTiO_3系无铅压电陶瓷的现状

综述了(Bi1/2Na1/2)1-xBaxTiO3系无铅压电陶瓷的最新研究进展。简述了A位非化学计量改性及几种较成功的掺杂改性方法。将A位掺杂(如La3+)、B位掺杂(如Co3+、Nb5+)以及综合掺杂(如Ce3+、Ce4+)的优缺点和掺杂机理进行了归类比较。解释了各系统中相应掺杂引起性能变化的原因,为进一步开展无铅压电陶瓷的研究提供参考。     

Bi1/2Na1/2TiO3-Bi1/2Na1/2(Nb2/3Zn1/3)O3-BaTiO3无铅陶瓷压电介电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备出新型无铅压电陶瓷,并对该体系无铅陶瓷的相结构、介电和压电性能进行了研究.结果表明:所研究的组成均能够形成纯钙钛矿(ABO3)型固溶体;随着BaTiO3含量的增加,压电系数d33先增大后减小.同时陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征.     

（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷的制备及其电学性能的研究

采用传统的固相烧结法于1120℃烧结2 h得到（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷,并对该体系陶瓷的微观结构和电学性能进行了研究。结果表明,BiFeO3的引入量x为0.01-0.07时,样品均为具有MPB准同型相界（三方相和四方相共存）的钙钛矿结构。BiFeO3的引入使陶瓷的晶粒度略有增加;当x=0.03时,样品达到最大致密度。为97.7%;陶瓷的压电常数d33随BiFeO3的引入而降低。陶瓷的相对介电常数εr和居里温度随BiFeO3的引入而明显增大,在x=0.03时达到最大值。     

K0.5Bi0.5TiO3:ZnO无铅铁电复合陶瓷的退极化行为

为了抑制K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3的退极化现象,提高铁电性能,以K_2CO_3、TiO_2、Bi_2O_3及ZnO为原料,通过二步固相法合成无铅铁电复合陶瓷K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3:ZnO(KBT:ZnO).通过X射线衍射、扫描电子显微镜、铁电和介电测试分析了复合陶瓷的微观结构和介电行为.结果表明:KBT中引入20%(物质的量百分数)的ZnO后,复合陶瓷中生成了第三相Zn2TiO_4,同时,KBT的极化能力及其铁电行为得到改善.阻抗测试表明复合铁电陶瓷内部只存在一种导电机制,即电子电导.特别是ZnO的引入抑制了KBT由正常铁电体向弛豫铁电体的相转变,对KBT的应用和研究有着重要的作用.     

Microstructures and Electrical Properties of Bi_(0.5)-(Na_(1-x-y)K_xLi_y)_(0.5)TiO_3 Lead-free Piezoelectric Ceramics

The microstructures and electrical properties of Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5TiO3 lead-free piezoelectric ceramics were studied.These ceramics were prepared by conventional ceramic technique.XRD analysis reveals that the ceramics possess almost pure perovskite phase when y≤0.2.The SEM results show that,with more amounts of Li+,the crystalline grain growing speed is accelerated,and the sintering temperature can effectively be decreased.The measurements of piezoelectric properties indicate that the ceramics with relatively low amount of Li+ and high amount of K+ have comparatively large piezoelectricity.The dielectric measurements show that the ceramics have properties like relaxor ferroelectrics and diffuse phase transition(DPT) at Td and Tc,respectively.The results of ferroelectric measurements reveal the system has relatively higher remanent polarization Pr(27.6 μC/cm2) and lower coercive field Ec(37.5 kV/cm).     

Ce4+及La3+掺杂对(Bi0.5Na0.5) Ba0.06TiO3 陶瓷压电性能的影响

采用固相法制备工艺制备了质量分数CeO2(0-0.6%)和La2O3(0-1.3%)掺杂的(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNBT6)无铅压电陶瓷.研究了合成产物的晶体结构、压电性能以及压电常数温度稳定系数.结果表明:所有组成均呈三方结构的钙钛矿型固溶体特征;当CeO2掺杂量为质量分数0.4%、La2O3掺杂量为质量分数1.0%时,陶瓷具有较好的压电性能,与纯BNBT6相比,分别提高了12%和15%;2种掺杂离子均能够改善陶瓷材料压电性能的温度稳定性.     

(Na_(0.5)K_(0.5))NbO_3基无铅压电陶瓷压电常数的研究

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的烧结方法制备了(Na0.5K0.5)NbO3基无铅压电陶瓷(Na0.5K0.45Li0.05)Nb0.95-xSbxTa0.05O3(x=0.03,0.06,0.09,0.12),研究了在Li和Ta含量固定的情况下,Sb元素的添加量和烧结温度对陶瓷的压电常数的影响.研究结果表明,适量Sb元素的掺杂可以大幅度提高陶瓷的压电常数d33,陶瓷样品的压电常数d33随着Sb含量的增加先增大后减小.烧结温度可以影响陶瓷的密度,进而影响其压电常数.在1130℃的最佳烧结温度下,Sb含量x=0.09时,陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=328 pC/N.     

Li元素对Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷压电性能的影响

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的固相反应烧结方法制备得到了高压电性能的Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷Bi0.5(Na0.7K0.3-xLix)0.5TiO3(x=0.04,0.08,0.12,0.16,0.20),研究了Li元素的添加量对陶瓷的烧结温度以及压电性能的影响.研究结果表明,Li元素对K的替代可以降低陶瓷的烧结温度,提高样品致密度,适量的Li可以大幅度提高陶瓷的压电性能.陶瓷样品的压电常数d33和平面机电耦合系数kp随着Li含量的增加先增大后减小,在1 090 ℃的烧结温度下,Li含量x=0.08时的陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=212 pC/N,平面机电耦合系数kp=33%.     

Synthesis and Piezoelectric Properties of Lead-free （ Bi0.5 Na0.5 ）1-x（BaaSrb）xTiO3 Ceramics

A new group of lead-free piezoelectric ceramics,（Bi0.5 Na0.5）1-x（BaaSrb）xTiO3（abbreviated as BNBST[100x-100a/100b],0〈x〈1,a＋b=1）,was synthesized.The ceramics were prepared by conventional ceramic sintering technique,and the ceramics with density of 95% of the theoretical one can be sintered without the atmosphere control during the sintering process.The results of the X-ray diffraction（XRD） data show that the ceramics possess a single perovskite phase.The measurements of dielectric and piezoelectric properties reveal that the ceramics provide relatively high piezoelectric charge constant d33 and high planar electromechanical coupling factor kp.For the BNBST6-95/5 ceramics,d33 is equal to 170pC/N,and kp is equal to 32.0%.The fabrication technique for these ceramics is conventional and stable.     

二步烧结法制备SCNN陶瓷及其性能

在传统工艺设备制备的基础上,运用二步烧结法制备出钨青铜结构压电陶瓷Sr_2-xCa_xNaNb₅O₁₅(SCNN),通过对x=0.05~0.30的陶瓷研究,获得了具有较高压电系数(80pC/N)和介电常数(>1600)的SCNN陶瓷.X线衍射实验及扫描电镜实验的结果表明,该陶瓷具有极高的致密性.     

Synthesis and Piezoelectric Properties of Lead-free (Bi_(0.5)Na_ (0.5))_ 1-x(Ba_aSr_b)_xTiO_3 Ceramics

planarelectromechanicalcouplingfactor;piezoelectricchargeconstant1Introduction Leadoxide basedpiezoelectricceramics,suchasPb(Ti,Zr)O3(PZT),arenowwidelyusedinvariousappli cationssuchastransducers,filters,oscillatorsandactua torsbecauseoftheirsuperiorpiezoe…     

Lead-free piezoelectric ceramics: alternatives for PZT?

为了抑制K\t\t\t\t\t_0.5Bi\t\t\t\t\t_0.5TiO\t\t\t\t\t₃的退极化现象,提高铁电性能,以K\t\t\t\t\t₂CO\t\t\t\t\t₃、TiO\t\t\t\t\t₂、Bi\t\t\t\t\t₂O\t\t\t\t\t₃及ZnO为原料,通过二步固相法合成无铅铁电复合陶瓷K\t\t\t\t\t_0.5Bi\t\t\t\t\t_0.5TiO\t\t\t\t\t₃:ZnO (KBT:ZnO). 通过X射线衍射、扫描电子显微镜、铁电和介电测试分析了复合陶瓷的微观结构和介电行为. 结果表明:KBT中引入20%(物质的量百分数)的ZnO后,复合陶瓷中生成了第三相Zn\t\t\t\t\t₂TiO\t\t\t\t\t₄,同时,KBT的极化能力及其铁电行为得到改善. 阻抗测试表明复合铁电陶瓷内部只存在一种导电机制,即电子电导. 特别是ZnO的引入抑制了KBT由正常铁电体向弛豫铁电体的相转变,对KBT的应用和研究有着重要的作用.\t\t\t\t