偏铌酸铅压电陶瓷材料老化问题的探讨

对偏铌酸铅压电陶瓷的老化性能作了一些探讨,实验表明,掺杂改性后的偏铌酸铅显微结构发生了变化,晶界处有杂质分凝使得该材料老化性能好。     

添加剂对偏铌酸铅压电陶瓷烧结性能的影响

纯偏铌酸铅压电陶瓷虽然具有一系列的优良性能,但难以烧结,从而限制了它的应用,通过对纯偏铌酸铅的掺杂改性,使得该材料具有良好的烧结性能及机电性能.通过X射线结构分析和扫描电镜、透射电镜对材料进行了结构分析.     

铌镁酸铅压电陶瓷的研制

1 配方及工艺 1.1 材料配方材料选点在铌镁酸铅三元系室温截面相图相界线上,配方通式为 Pb_xSr_(1-x)[(Mg_(1/3)Nb(_2/3))_(1-y)(Ti_(0.38～0.44)Zr_(0.35～0.5))_y]O_3。配料原材料均为试剂(表1)。     

低Q_m压电陶瓷材料性能的测定

测量串联谐振频率上下二个频率点的电导和电纳,就可精确地确定低 Qm 压电陶瓷振子的等效电路参数,并从而得到有关的材料参数。     

锡酸铅对铌镁酸铅-钛酸铅铁电陶瓷性能的影响

采用固相法合成（0．90-x）Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0．10PbSnO3-xPbTiO3（PMN—PSn-PT）铁电陶瓷．研究了（0．90-x）PMN0．10PSn-xPT铁电陶瓷的结构、介电、铁电和压电性能．在PMN-PT陶瓷中加入PSn后,由于Sn在合成过程中的变价行为导致了第二相Sn2Nb2O7的产生．根据XRD分析确定了（0．90-x）PMN-0．10PSn-xPT体系的准同型相界（MPB）位于x=0．36附近,进而结合介电温谱分析得到了（0．90-x）PMN-0．10PSn-xPT的部分低温相图．PSn加入到PMN-PT陶瓷中,降低了PMN-PT铁电陶瓷的压电活性,最大值位于0．52PMN-0．10PSn-0．38PT组分处（390pC／N）．极化样品的介电温谱上没有观察到三方四方相变温度点,说明PSn的加入使PMN-PT陶瓷的MPB变窄和竖直,因而PSn的加入可以提高PMN-PT铁电陶瓷的实际使用温度．     

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷性能研究现状及展望

伴随着科学技术的发展和人类环保意识的增强,压电陶瓷无铅化已经成为必然趋势, 而铌酸钾钠KNN(KxNa(1-x)NbO3)基陶瓷以其优异的压电性能和较高的居里温度倍受关注.文中着重从新的组元、离子取代改性、烧结助剂和温度稳定性4个方面总结和分析了近年来KNN基无铅压电陶瓷研究状况,认为进一步提高KNN基陶瓷的电性能,解决温度稳定性问题并深入探索其微观机制应该成为未来的研究热点.提出了把弛豫机制引入KNN基陶瓷中,造成弥散相变,这样既提高了温度稳定性,又保持了较高的介电和压电性能;同时提出要探索纳米微畴对KNN基无铅压电陶瓷电性能的影响;最后对KNN基陶瓷下一阶段的工作进行了展望.     

铌镁酸铅-钛酸铅单晶/压电双层结构材料中SH波的传播特性

将压电晶体板上、下表面的力学边界条件设为机械自由,其电学边界条件中分别考虑电学开路、电学短路和与空气介质相连的组合,基于铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)压电单晶的本构方程得到了频散方程,推导了反平面水平剪切(SH)波传播的一般解,分析了边界条件和压电双层晶体结构的层厚比对频散曲线的影响.结果表明,SH波的某些传播性能可以通过边界条件的处理和结构的设计来实现.     

锆钛酸铅压电陶瓷材料凝胶注模成型

为制备凝胶注模成型所需的高固相低粘度的锆钛酸铅陶瓷浆料,分别用分散剂聚甲基丙烯酸铵和柠檬酸三铵进行试验.研究了分散剂聚甲基丙烯酸铵、浆料pH值和固相含量对浆料粘度的影响,实验结果表明该分散剂最佳用量为陶瓷粉体质量分数0.30%~0.45%、浆料最佳pH值8.5~11.0,此时可制备体积分数50%、粘度小于1 Pa.s,适于凝胶注模的稳定锆钛酸铅浆料.其中当分散剂质量分数为0.30%时,烧结陶瓷有较好的微观结构.同时,对干压成型中不同粘合剂的作用效果进行了比较.     

Zn掺杂对铌酸钾钠压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷固相烧结工艺制备Zn掺杂铌酸钾钠基无铅压电陶瓷[Li0.06(Na0.535K0.48)0.94](Nb(0.94-2x)/5Sb0.06Zn x)O3(LNKNSZ x),研究了B位Zn掺杂量对陶瓷相结构、微观形貌和电学性能的影响。研究结果表明:在Zn掺杂量范围内陶瓷为单一的钙钛矿结构,其中正交相含量随Zn掺杂量增加而增多。压电性能和介电性能随Zn掺杂量增加有所降低,机械品质因数却随之增大。当Zn掺杂量(摩尔分数)x=0.008～0.010时,陶瓷有优异的电学性能:d33=264 pC/N,kp=49%,Pr=24.5μC/cm2,Qm=194,表明LNKNSZ陶瓷是一种有发展前景的无铅压电陶瓷。     

弛豫铁电体铌镁酸铅/钛酸铅陶瓷的内耗及其界面动力学性能

采用动态力学分析仪研究了弛豫铁电体铌镁酸铅/钛酸铅（PMN-15PT）陶瓷在室温附近的内耗峰随振幅、频率及升温速率变化的规律，并用界面动力学模型分析了PMN-15PT中极化微区的界面动力学特性.结果表明，PMN-15PT的内耗峰与其极化微区的界面运动有关.界面动力学模型能够描述PMN 15PT内耗峰的升温速率及其频率效应，所对应的界面为具有较小回复系数的软界面，且与其他微米级材料的硬界面有所不同.     

NiTi薄膜对压电陶瓷材料阻尼性能的影响

采用磁控溅射法在压电陶瓷（PZT）基体上沉积形状记忆合金NiTi薄膜,经过600 °C晶化而制备出PZT/NiTi异质复合阻尼材料,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等观察分析复合阻尼材料的物相组成及异质间的结合状态,并用相位法评价复合材料的阻尼性能.结果表明,PZT/NiTi异质复合阻尼材料的阻尼性能与PZT类似,但在频率为1.1~1.2 kHz时,其内耗曲线中出现了一个稳定平台.     

铌酸钡铅晶体的生长和光折变性质

报道了Pb_(0.4)Ba_(0.6)Nb_2O_6晶体的Czochralski生长条件,晶体结构分析,及晶体的二波混合及四波混合响应特性.当双束夹角2■在22°~52°范围之间变化时,二波混合系数??在6~9cm~(-1)之间:四波混合反射率η=10%.     

铌酸铋钠压电陶瓷超细粉体的水热合成

以NaOH、Bi2 O3和Nb2O5为原料,KOH为矿化剂,通过乙二醇采用水热法合成了结晶度高、晶粒发育完整的Na1.5Bi2.5Nb3 O12粉体.借助XRD分析了反应温度和反应时间对其相结构的影响,并通过SEM分析了Na1.5Bi2.5Nb3 O12晶粒形貌.实验结果表明:在反应温度为160℃、反应时间为18h的条件下,可得到厚度约50 nm、直径约为200 nm的片层结构纯相Na1.5Bi2.5 Nb3 O12粉体.     

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的发展与展望

压电陶瓷材料作为一类重要的高技术新材料,对我国国民经济和国防建设具有重大战略意义.目前市场上大量使用的是以锆钛酸铅(PZT)为主的有铅压电陶瓷,该类陶瓷虽然电学性能优异、廉价易制取、可实现大规模工业化生产,但其中含有大量的Pb元素,会对人体健康和生态环境造成极大危害.随着可持续发展战略的提出和人们对生态环境保护的日益关注,可见PZT陶瓷已经不符合环境友好的需求,能否找到一种电学性能和PZT陶瓷相媲美甚至更优异的无铅压电陶瓷材料,成为了各国学者争相研究的热点问题.我国肖定全教授早在1998年就提出环境协调性铁电压电陶瓷的概念.在各级项目的大力资助下,取得许多非常重要的进展,使得我国科学工作者在国际无铅压电材料研究领域占有重要地位.结合作者自己的科研工作,重点阐述铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的相界设计,并提出一类新型相界设计新思路,极大提升该类陶瓷的压电性能.结合自己近年的相关工作和国内外研究进展,就其发展现状进行客观的分析,并对其面临的机遇与挑战提出一些自己的看法.     

弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅研究前沿

弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅[(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-xPT)]具有非常优异的机电性能,吸引了诸多科研领域的学者,从基础理论与实际应用等方面开展了研究工作。该文从PMN-xPT单晶的准同型相界、全矩阵宏观机电系数、光学与声学性能等方面,系统评述了此体系铁电材料相较于传统铁电材料的特色,介绍了PMN-xPT单晶在国内外相关研究领域的研究进展及发展方向。理论计算与实验结果表明,PMN-xPT单晶有望极大地提高医学超声波换能器、水声换能器、声表面波机电器件等的频带宽度、灵敏度及图像分辨率等性能。     

掺铁铌镁酸铅一钛酸铅单晶的光折变效应

采用助溶剂法生长了掺杂量分别为0．1wt％和0．01wt％的0．67PMNT-0．33PT单晶．利用二波耦合实验研究了掺铁的弛豫铁电单晶0．67Pb（Mg1／3Nb2,3）03-0．33PbTi03（PMN．PT）的光折变性能．本文测试了样品的消光光谱、电光系数、光诱吸收电场和光电导．最大的增益系数达到了21cm-1,是无掺杂的PMN-PT晶体的两倍．光栅形成速率随铁浓度的升高而降低．     

湿化学法合成铌镁酸铅陶瓷微观结构

用湿化学法合成铌镁酸铅陶瓷，用Ｘ射线（ＸＲＤ），扫描电镜（ＳＥＭ）和透射电镜（ＴＥＭ）技术，研究陶瓷的微观结构，结果表明：湿化学法可合成纯钙钛矿相的铌镁酸铅陶瓷；陶瓷在８５０～９２０℃烧结，晶粒大小为１５０～２００ｎｍ，细小焦绿石相出现并分布在晶界上；过量ＰｂＯ相的形成有利于陶瓷的烧结。     

铌酸铅钡铁电单晶的生长和物理性质

本工作首次由熔体中用提拉法生长出完整的Pb_xBa_(1-x)Nb_2O_6(铌酸铅钡)大块铁电单晶,并对单晶的物理性质作了研究和测量.研究表明,当x=0.37时,晶体室温下属于点群4mm对称性,呈铁电相.居里温度T_c=260℃.室温下,相对介电常数ε_(11)~T/ε_0=600,ε_(33)~T/ε_0=130,压电系数d33=44×10~(-12)库仑/牛顿,热释电系数p=9×10~(-5)库仑/米~2·K.用腐蚀c-切片的方法由扫描电子显微观察到单晶的方形铁由畴结构花样