Nb和Co掺杂对PZT铁电薄膜电性能的影响

用sol-gel法在ITO玻璃衬底上制备了不同比例Nb和Co掺杂的PZT铁电薄膜,薄膜呈以(101)为首要方向的多晶结构。结果表明,Co掺杂的PZT薄膜的剩余极化强度、矫顽场强、相对介电常数和漏电流密度均大于PZT薄膜的相应值,但在掺杂x(Nb)为1%~10%内漏电流密度随着Nb掺杂比例的增加而减小,薄膜的剩余极化强度和相对介电常数也有所减小。     

二价阳离子取代的Ba2-xRxNdNb5O16瓷料结构与性能的研究

以Ba2NdNb5O16为基，通过二价阳离子的取代，探讨取代物对Ba2-xRxNdNb5O16瓷料介电性能与结构的影响。实验结果表明，Sr2+、Ca2+、Mg2+取代使瓷料的相对介电常数er随取代量显著增大，温度系数ae也发生明显变化，变化幅度与取代物离子半径密切相关。XRD、SEM微观结构分析可以推断，实验瓷料为四方晶系钨青铜结构，因取代物离子半径差异而占据五边形A2和四边形A1间隙的几率不同，引起介电性能明显变化。     

B位取代钛酸铋钠基压电陶瓷的结构与性能

采用传统固相反应制备出了0.80Na0.5Bi0.5TiO3-0.20K0.5Bi0.5TiO3(NKBT)基无铅压电陶瓷材料,研究了高化合价离子(Sb5+, Nb5+,W6+) B位掺杂对NKBT基无铅压电陶瓷结构与性能的影响.结果表明,掺杂等量Sb3+、Nb5+和W6+后,NKBT基陶瓷的主晶相仍然为钙钛矿相结构,其中掺杂Sb5+和Nb5+时,陶瓷中分别出现少量Sb6O13和Nb2O5相.掺杂离子的相对原子质量越大,陶瓷的压电常数d33越大.W6+为最优掺杂离子.不同W6+含量的NKBT陶瓷的主晶相均为钙钛矿相,当W6+摩尔分数为8%时,出现焦绿石相Bi14W2O27.W6+的固然极限为4%.随着W6+摩尔分数的增加,材料的介电常数εr、d33及居里温度TC减小,介电损耗tan δ增加.当W6+的摩尔分数为1%时,陶瓷的性能达到最佳,其d33、εr、tan δ、TC分别为123 pC/N,1 352、0.042 9,318 ℃.     

稀土氧化物掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3-MgO复合物结构及微波介电性能的影响

研究了不同质量分数(0~1.5%)的各种稀土氧化物对Ba0.6Sr0.4TiO3(40%)-MgO(60%)陶瓷微观结构和介电性能的影响.研究表明,大半径的稀土离子掺杂能有效降低材料的介电常数并提高品质因数;而小半径的稀土离子掺杂则会提高材料的微波介电损耗.当掺杂量超过0.2%时,所有样品的调谐率都随着添加量的增加而下降.与未掺杂的BST-MgO相比,0.2%稀土掺杂样品的调谐率变化规律及机理随掺杂物的不同而不同:Nd2O3和Yb2O3 掺杂样品中调谐率的大幅度升高归因于结电容的贡献,Sm2O3 掺杂样品调谐率的下降主要由MgO晶粒的聚集所致,而Y3+同时占据A位和B位引起了样品调谐率的下降.研究发现在BST-MgO中添加具有大离子半径的稀土氧化物(如La2O3、CeO2、Nd2O3、Sm2O3)并优化其添加量,能满足铁电移相器等微波调谐器件的要求.     

二价阳离子取代的Ba2-xRxNdNb5O16瓷料结构与性能的研究

以Ba2NdNb5O16为基，通过二价阳离子的取代，探讨取代物对Ba2-xRxNdNb5O16瓷料介电性能与结构的影响，实验结果表明，Sr^2 ,Ca^2 Mg^2 取代使资料的相对介电常数εr随取代量显著增大，温度系数αε也发生明显变化，变化幅度与取代物离子半径密切相关，XRD、SEM微观结构分析可以推断，实验瓷料为四方晶系钨青铜结构，因取代物离子半径差异而占据五边形A2和四边形A1间隙的几率不同，引起介电性能明显变化。     

(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁合金器件的损耗研究

采用单辊熔体急冷法制备(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9的非晶合金。使用列格公式对(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶、纳米晶合金环形器件的涡流损耗、磁滞损耗及剩余损耗进行分析,并与同时施加不同直流偏压场的各种损耗比较。淬态条件下(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金环形器件的损耗主要表现为磁滞损耗,而涡流损耗很低。经过退火后,由于纳米晶合金软磁性能大幅度提高,器件的磁滞损耗及剩余损耗降低。直流偏压场对于三种损耗有显著影响。     

掺杂对PZT铁电陶瓷的介电铁电性能的影响

掺杂可以改变锆钛酸铅系铁电陶瓷的性能.着重对掺La3+、Mn2+对PZT陶瓷结构与性能的影响作了一些研究和探讨,通过对掺两种添加物的样品的介电、铁电性能的比较发现:掺La3+可以增大剩余极化值和损耗;掺杂Mn2+可以降低损耗;同时加入La3+、Mn2+可以调整PZT性能得到理想的效果:2Pr为80×10-6/cm2,tgδ为0.6×10-2.     

掺杂对PZT铁电陶瓷介电铁电性能的影响

掺杂可以改变锆钛酸铅系铁电陶瓷的性能。着重对掺 La3+、Mn2+对 PZT 陶瓷结构与性能的影响作了一些研究和探讨,通过对掺两种添加物的样品的介电、铁电性能的比较发现:掺 La3+可以增大剩余极化值和损耗;掺杂 Mn2+可以降低损耗;同时加入 La3+、Mn2+可以调整 PZT 性能得到理想的效果:2Pr 为 80×10–6/cm2,tg? 为 0.6×10–2。     

PZT厚膜与Si衬底互扩散阻挡层研究

在Pt/Ti/SiO2/Si基片上,利用电泳沉积制备PZT热释电厚膜材料.为防止Pb和Si互扩散,在Pt底电极与SiO2/Si衬底间通过直流磁控溅射制备了TiOx薄膜阻挡层.对具有0、300 nm和500 nm TiOx阻挡层的PZT厚膜材料用SEM和能量色散谱仪(EDS)表征了Pb和Si互扩散情况,用动态热释电系数测量仪测试了热释电系数.结果表明,当TiOx阻挡层为500 nm时,可阻挡Pb和Si互扩散,热释电性能最好.热释电系数p=1.5×10-8 C·cm-2·K-1,相对介电常数εr=170,损耗角正切tanδ=0.02,探测度优值因子Fd=1.05×10-5pa-0.5.     

Ta2O5及Nb2O5掺杂NdAlO3-CaTiO3陶瓷的介电性能研究

采用固相反应法制备0.3NdAlO3-0.7CaTiO3(CTNA)介质陶瓷。研究了Ta2O5及Nb2O5掺杂对所制CTNA陶瓷性能的影响。结果表明：Nb2O5和Ta2O5掺杂后，CTNA陶瓷的氧空位缺陷减少，显微结构改善，介电常数提高、介质损耗降低。同时加入质量分数w(Nb2O5)为0.1％，w(Ta2O5)为0.8...     

不同厚度PZT薄膜的制备及电性能特性研究

采用sol-gel（溶胶-凝胶）法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上分别制备了厚度为400nm,600nm,800nm的PZT（锆钛酸铅,Zr/Ti=52/48）薄膜,研究了厚度对薄膜介电性能与铁电性能的影响。通过对薄膜的铁电性能与介电性能进行测试,分析了不同厚度薄膜的剩余极化强度、介电常数与介电损耗;通过对介电调谐率与最大正切损耗的计算,进一步分析了薄膜的介电调谐性能。实验结果表明,薄膜的介电常数与介电损耗随薄膜厚度的增大而增加;厚度为600nm的薄膜具有最好的介电调谐性能与铁电性能。     

Zn和Nb对BaO-TiO_2系统微波陶瓷介电性能的影响

研究了添加ZnO 和Nb2O5的BaO-TiO2系统微波陶瓷。XRD表明其主晶相是Ba2Ti9O20(B2T9)/BaTi4O9(BT4)。加入ZnO 和Nb2O5,由Zn2+ 和Nb5+共同取代Ti4+,作为施主受主杂质,达到电价平衡,降低了烧结温度,改进了介电性能。该系统微波瓷料既可用于制造滤波器,也可用于制造多层陶瓷电容器(MLCC)。实验表明其介电性能如下:εr =37、Q =14 000、αC = 10×106℃1(1 MHz)。     

掺杂及烧结温度对Pb(Y1/2Nb1/2)O3-PbTiO3-PbZrO3性能的影响

为了改进０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ）ＰｂＺｒＯ３ 系压电陶瓷的电学性能和力学性能,作者研究了多种常用添加物对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ｙ－ ０．０２）ＰｂＺｒＯ３ 三元系压电陶瓷性能的作用, 探讨了不同烧结温度对材料性能的影响。实验结果表明, Ｓｒ２＋ 和Ｂａ２＋ 作为同价取代元素能够提高０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 系材料的机电耦合系数（ｋｐ、ｋ３３ 、ｋｔ）、介电常数和压电系数, 降低机械品质因数Ｑｍ ; Ｌｉ＋ 、Ｃｒ３＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｎｉ３＋ 、Ｆｅ３＋ 等金属离子加入０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 会提高材料的机械品质因数, 同时也会损害介电、压电性能, 降低弹性柔顺系数, 体现了硬性添加物的一般特性; 退火对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３－ （１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 压电材料性能有促进作用。     

掺杂及烧结温度对Pb(Y_(1/2)Nb_(1/2))O_3-PbTiO_3-PbZrO_3性能的影响

为了改进０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ）ＰｂＺｒＯ３ 系压电陶瓷的电学性能和力学性能,作者研究了多种常用添加物对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ｙ－ ０．０２）ＰｂＺｒＯ３ 三元系压电陶瓷性能的作用, 探讨了不同烧结温度对材料性能的影响。实验结果表明, Ｓｒ２＋ 和Ｂａ２＋ 作为同价取代元素能够提高０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 系材料的机电耦合系数（ｋｐ、ｋ３３ 、ｋｔ）、介电常数和压电系数, 降低机械品质因数Ｑｍ ; Ｌｉ＋ 、Ｃｒ３＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｎｉ３＋ 、Ｆｅ３＋ 等金属离子加入０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 会提高材料的机械品质因数, 同时也会损害介电、压电性能, 降低弹性柔顺系数, 体现了硬性添加物的一般特性; 退火对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３－ （１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 压电材料性能有促进作用。     

PZT,PT干凝胶的制备及应用

采用减压抽滤的方法成功制备了Pb(Zr0.5Ti0.5)O3,PbTiO3干凝胶,并用STA449C差热分析仪表征了干凝胶的性能。干凝胶溶解后得到了性能优良的PZT薄膜和PZT/PT复合膜。采用X射线衍射技术表征了两种薄膜的微观结构及成相特征。薄膜的介电性能及漏电流性能由HP4284ALCR及Keithley6517A来确定。试验结果表明:用减压抽滤得到的干凝胶的方法,可以彻底解决溶胶凝胶中先体存放的问题,得到的铁电薄膜有优良的介电与铁电性能。PZT的相对介电常数与介质损耗分别为424,0.033,PT作为中间层的复合膜的相对介电常数和介质损耗分别为261,0.014;PT薄膜可以调整和改进PZT薄膜的性能,使之达到应用于热释电探测器的要求。     

烧结助剂对(Bi1.5Zn1.0Nb1.5)O7陶瓷性能的影响

采用传统的固相反应法制备陶试样,借助XRD、SEM和LCR测试仪,研究了烧结助剂对(Bi1.5Zn1.0Nb1.5)O7微波介质陶瓷的烧结特性和介电性能的影响。实验结果表明,添加一定量的CuO、V2O5或两者的混合物后,陶瓷试样的烧结温度降到950℃以下,制备的试样具有良好的介电性能。介电常数εr为152～168,介质损耗tgδ为0.003～0.007(2MHz)。添加烧结助剂后的陶瓷试样的主晶相仍为焦绿石结构,但还出现少量Zn3Nb2O8和ZnO相。     

Study on composition in niobium anode

Niobium capacitor uses electrolytic Nb205 as dielectric layer formed on surface of porous niobium anode through electrolytic reaction. Analysis of Scanning Electronics Microscope (SEM) combined with X-ray Photoemission Spectrum(XPS) shows that the formed niobium oxidedielectric consists of not only Nb2O5, but also two kinds of low valence niobium NbO2 and NbO oxide. When using different electrolytic reaction conditions, different valence niobium oxide shows different relative content. The fact provides an important basis for analyzing and improving performances of niobium capacitor.     

(Na,K,Li)(Nb,Sb)O3无铅压电陶瓷的性能

采用传统的固相反应法和普通烧结工艺,制备了A位和B位复合的(Na0.5+xK0.44Li0.06–x)Nb0.95Sb0.05O3(x=0,0.006,0.012)系无铅压电陶瓷样品,并对样品的压电、机电性能进行了研究。结果表明:该陶瓷系列具有很高的压电应变常数(x=0.006时d33=243pC/N)、低的介质损耗(tanδ<2×10–2)、较高的机电耦合系数(x=0.012时,k33=0.632)、高的铁电顺电相变温度(tC约400℃)。这些性能显示了它是一种替代铅基PZT的具有很好应用前景的无铅压电陶瓷。