制备晶粒取向的压电陶瓷的新技术

本文介绍了一种新的压电陶瓷的制备工艺,包括特殊的粉体制备和取向成形工艺.由此制成的压电陶瓷具有取向排列的晶粒结构,从而大大提高了材料的压电极化率和稳定性.     

便携式压电陶瓷微型定向风扇

简述了便携式压电陶瓷微型定向风扇的特点及应用；阐述了风扇研制的理论基础；提出了主要的设计方法；并对样机的性能进行了测试，实验效果良好。     

钛酸铋钠基无铅压电陶瓷晶粒生长机制的研究

应用晶粒生长动力学唯象理论研究籽晶模板对0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06 BaTiO3无铅压电织构陶瓷中等轴晶生长的影响规律,确定了等轴晶生长动力学指数和激活能,探讨了籽晶含量对无铅压电织构陶瓷等轴晶生长的作用机理。实验结果表明,当Bi2.5Na3.5Nb5O18的质量分数低于10%时,主要是界面反应控制机制;质量分数增加到15%时,以晶格扩散机制为主;质量分数增加到20%时,由晶格扩散机制转化为以晶界扩散机制为主;当其质量分数大于20%时,以界面反应机制为主。     

注射成型制备0.94NBT 0.06BT无铅压电陶瓷研究

为了研究压电陶瓷注射成型技术,设计了一种压电陶瓷注射成型平台,对注射成型设备及注射实验材料0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06BaTiO3(0.94NBT-0.06BT)陶瓷的结构及电性能进行研究。结果表明,用注射法制备的0.94NBT-0.06BT无铅压电陶瓷微观晶粒的气孔明显减少,致密度提高,晶粒尺寸增大,主要以立方形存在,电性能优于传统固相法制备的陶瓷。其密度为5.54g/cm3,压电常数d33=138pC/N,介电常数εr=1 436。     

钛酸铋钠基无铅压电陶瓷晶粒生长机制的研究

采用反应模板晶粒生长法(RTGG),制备了0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06 BaTiO3无铅压电织构陶瓷,应用晶粒生长动力学唯象理论研究籽晶模板Bi2.5Na3.5Nb5O18对织构陶瓷中取向长条晶生长的影响规律,确定了长条晶生长动力学指数和激活能,探讨了籽晶含量对无铅压电织构陶瓷长条晶生长的作用机理。结果表明:籽晶含量在10%～30%(质量分数)时,随着其含量的增加,晶粒生长指数n约为2,变化不大,说明长条晶粒生长机制主要是界面反应机制。     

一种大功率压电陶瓷变压器材料研究

采用传统陶瓷工艺制备了Pb(Ni1/2W1/2)O3-Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-Pb(Ti1/2Zr1/2)O3(PNW-PMS-PZT)四元系压电陶瓷。分析了粉体和陶瓷的相结构组成,结果表明烧结温度的提高和PZT含量的增加有助于钙钛矿相的生成,同时发现PZT的含量在0.91～0.93附近有准同型相界存在。研究了室温下烧结温度和PMS含量对相对介电常数εr,机电耦合系数kp,机械品质因数Qm和压电常数d33的影响,实验表明在室温下随着PMS含量的增加εr、kp、d33逐渐减小,Qm增加;随着烧结温度的提高,kp、d33增大。制得了室温下εr为1959,d33为390pC/N,kp为0.614,Qm为1349的大功率压电陶瓷变压器压电材料。     

关于无铅压电陶瓷及其应用的几个问题

综合分析无铅压电陶瓷在压电陶瓷材料中的地位,指出要想让无铅压电陶瓷完全取代铅基压电陶瓷在现阶段是不可能的,但对大量的压电中端应用和低端应用,无铅压电陶瓷材料与器件大有用武之地;给出了目前无铅压电陶瓷研究的主要体系,包括BaTiO3基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷和铌酸盐系无铅压电陶瓷;分析了当前无铅压电陶瓷研究开发应注意的问题,并对今后研究开发的相关方向,如提高机电耦合系数(k)、压电常数(d)和机械品质因数(Qm)等,提出了一些建议。     

无铅压电陶瓷研究的新进展

综述了近年来国内外无铅压电陶瓷材料方面的研究进展。主要介绍了钛酸钡基、铌酸盐系、含铋层状结构以及含铋钙钛矿型无铅压电陶瓷体系中所开展的研究工作。同时对近年来无铅压电陶瓷在粉体制备以及晶粒定向新工艺方面的进展也进行了简要的评述。     

无铅压电陶瓷新材料

通过改进工艺方法,使碱性铌酸盐基钙钛矿固溶体内形成准同型相界(MPB),得到了具有高度织构化(001)的多晶体陶瓷材料,d33值约为300pC/N。织构化材料的d33最高达416pC/N,且具有与温度无关的电场感应应变特性。     

压电陶瓷谐振器

随着我国电子陶瓷技术的不断发展,作为电子陶瓷的一个分支压电陶瓷器件无论是在产品的电性能方面或是在质量和品种上均以较快的速度更新换代。压电陶瓷谐振器是近几年来发展较快,引人瞩目的一种压电器件。 近几年材料通过专业技术人员的研究,出现了很多性能优良的压电陶瓷材料,这些材料分别在介电常数、机电耦合系数、机械品质因数方面均趋于系列化,更重要     

高锂含量碱金属铌酸盐的结构与性能研究

采用传统固相法陶瓷制备工艺制得高锂铌酸基无铅压电陶瓷体系xLiNbO3-(1-x)(Na0.5K0.5)NbO3(简写为xLN-(1-x)NKN,其中x=0.146,0.236,0.292,0.348,0.361,0.382,0.438,0.472,0.500,0.528,0.618),研究了该体系的晶相结构,断面形貌及电学性能随x的变化。研究表明,随x的增加,样品主晶相有一个四方钙钛矿到四方钨青铜结构再到LiNbO3三方结构的过程;压电常数d33随着x的增加而减小,但在x=0.236~0.438时保持相对稳定,约为75~80 pC/N;当x=0.5时,居里温度TC为537℃,此系列陶瓷适用于高温环境的压电陶瓷。     

Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3系陶瓷的压电性质与微观结构

利用传统陶瓷工艺制备了Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3系无铅压电陶瓷,研究了该陶瓷的压电性质与微结构。研究结果表明,Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3陶瓷的压电常数d33=142.2 pC/N、机电耦合系数kp=0.315;随着K+含量的增加,陶瓷晶粒尺寸有细化的趋势;低K+含量时,陶瓷晶粒的“棱角”相当“钝化”,而高K+含量时,陶瓷晶粒的“棱角”明显而“尖锐”,K+促进了陶瓷晶粒在特定方向的生长;对Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3陶瓷进行了A位离子改性研究,提出了新型的压电性质优良的BNT基无铅压电陶瓷体系。     

铌钽酸盐无铅压电陶瓷的制备与性能

用常规氧化物固溶方法制备了无铅压电铌钽酸盐(Na0.50K0.35Li0.1Ag0.05)(Nb1-xTax)O3 (x = 0,0.025 0,0.050 0,0.072 5)材料,研究了该材料的介电、压电性能随x的变化关系。实验发现x = 0.050 0在1 102℃条件下烧结的陶瓷,其压电常数d33高达117 pC/N,机电耦合系数kt、kp和k33分别为34%、25%和41%,相对介电常数T33e/e0 为617,机械品质因数Qm为121。该压电陶瓷是一高温压电陶瓷,四方–立方相变温度高达600℃以上。     

Ce掺杂BNBT压电陶瓷的介电弛豫特性

研究了CeO2掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNBT)陶瓷晶体结构、介电性能与介电弛豫行为的影响。XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷均能形成纯钙钛矿固溶体。修正的居里-外斯公式较好的描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随CeO2掺杂量的增加而下降。掺杂量较低的陶瓷仅在低温介电反常峰Tf附近表现出明显的频率依赖性,随掺杂量的增加,陶瓷材料在Tf的介电反常峰和频率依赖性慢慢消失。根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷介电弛豫特性的机理。     

Bi1/2(Na1-xLix)1/2TiO3压电陶瓷的性能和微结构

利用传统陶瓷工艺制备了Bi1/2(Na1-xLix)1/2TiO3(简写BNLT100x,其中x为摩尔含量)系无铅压电陶瓷,研究了该陶瓷的微结构、压电和介电性能。X-射线衍射分析(XRD)结果表明,在x=0~0.20时,Bi1/2(Na1-xLix)1/2TiO3陶瓷为单相三方晶系钙钛矿结构;在x=0.30时,会有影响压电性能的第二相产生。扫描电镜(SEM)结果表明,Li含量越高,陶瓷的烧结温度越低,Li促进了晶粒特定方向的生长;在x=0.15时,压电系数d33达极大值109 pC/N;同时研究了极化工艺条件对材料压电性能的影响。     

无铅压电材料NBT-BZT陶瓷压电性能及改性

通过配方试验和性能测试分析研究了(1x)Na1/2Bi1/2TiO3-xBa[ZryTi(1y)]O3(x=0.04,0.06,0.08,0.10,y=0.04,0.045,0.05,0.06)无铅压电陶瓷的压电、介电性能。以及当x=0.06,y=0.045时引入Sn4+对NBT-BZT材料的压电介电性能影响。研究表明:当x=0.06,y=0.045, Sn4+对(Na1/2Bi1/2)2+取代量为0.02时,系统的压电性能参数d33和kt分别达到196 pC/N和0.55,相对介电常数可提高到1 263。