改性钛酸铅压电陶瓷

研究了ＸＰｂＴｉＯ３＋ＹＬａ２／３ＴｉＯ３＋Ａ％ＭｎＯ２（质量比）＋Ｂ％Ｂｉ２Ｏ３（质量比）钛酸铅材料，结果表明对ＡＢＯ３钙钛矿型结构的ＰｂＴｉＯ３的Ａ位取代，并添加适量的氧化物杂质，选择合适的工艺条件，得到了性能优良适用于制作高频元件的钛酸铅材料。     

钛酸铅材料温度系数的改善

随着压电陶瓷器件向高频方向发展,材料的温度稳定性尤显重要。文章除了对ＡＢＯ３钙钛矿型结构的钛酸铅材料进行Ａ位取代外,并且添加适量的氧化物杂质,从而获得了频率温度稳定性优良的改性ＰｂＴｉＯ３压电陶瓷材料。     

MnO对改性钛酸铅陶瓷压电性能的影响

ＭｎＯ对Ｐｂ_（１－ｘ）Ｓｒ_ｘ［（Ｓｂ_（１／２）Ｎｂ_（１／２））_ｙＴｉ_（１－ｙ）］Ｏ_３改性钛酸铅压电陶瓷兼有“软性”和“硬性”改性作用。实验表明,添加适当的ＭｎＯ可以得到介电常数εｒ＝２４０,机电耦合系数是ｋｔ＝２４８．５％,机械品质因数Ｑｍ＝１５００,居里温度Ｔｃ＝４３５℃的高稳定性压电陶瓷材料。该材料在高温及高频器件的应用方面有重要的应用价值。     

钛酸铅陶瓷晶体形貌的SEM研究

钛酸铅 (PbTiO3 )是一种钙钛矿结构的压电材料 ,因其居里点高 (76 3K) ,相对介电常数小 (2 0 0 ) ,热释电系数大 (6 0× 10 -8c (cm2 ·K) ) [1] ,使它成为非常重要的高温高频压电材料之一[2 ] 。由于材料的压电性能与材料的电畴结构密切相关[3 ] ,为进一步改善材料的压电性 ,了解陶瓷材料的晶体形貌及电畴与制备条件之间的关系是非常必要的。电畴(domain)是指一些沿不同方向的自发极化区域。在没有外电场的状态下 ,铁电晶体将分成许多个电畴 ,在每一个电畴内部偶极子沿同一方向整齐地排列 ,但与相邻的电畴内偶极子的排列方向成 90°角…     

镨掺杂对锆钛酸铅压电陶瓷性能的影响

用固相反应法制备了镨掺杂锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷,研究了镨掺杂对材料性能的影响。样品是在锆钛比为变量，镨含量为3％（摩尔比），制备工艺相同的条件下进行的。对其压电和介电性能测试结果表明：与未掺杂PZT相比，掺镨后的PZT相界发生了移动，即移向了富锆的一端，其在锆钛比约为1.17-1.27之间；居里温度Tc随锆钛比的增加而降低，在本研究的系统内，锆钛比最小和最大时分别为1.04和1.50，其相应的居里温度分别为330℃和278℃；压电系数d33、机电耦合系数kp及介电常数ε/ε0均在1．17处达最大值，d33=420pC/N,k0=0.53;极化前的ε/ε0达1400，极化后ε33^T/ε0达2000；介电损耗tanδ随锆钛比的增加呈上升趋势，而机器品质因数Qm大幅度下降，在锆钛比为1．17处达最小值75。     

关于钛酸铅陶瓷的压电各向异性

简略评述了钛酸铅陶瓷压电各向异性的研究现状，介绍了一些典型配方及其性能，讨论了高压电各向异性的各种可能机制     

四方相锆钛酸铅陶瓷制备及温度稳定性研究

采用传统固相法制备了Pb(Zr₁-_xTi_x )O₃ 陶瓷,通过调节锆钛摩尔比将其定位于四方区域以改善温度

稳定性,并通过优化烧结温度改善电学性能。实验结果表明,当x=0.52时,体系处于四方区域,此时陶瓷的温度

稳定性有所提升,在室温~300 ℃时,d₃₃ 变化率为±14.7%。在1 250 ℃下烧结的Pb(Zr_0.48Ti_0.52)O₃ 陶瓷具有最

佳的电学性能:压电常数d₃₃=183 pC/N,居里温度T_C=402 ℃,相对介电常数ε_r=1 209。     

锰锌铁氧体/锆钛酸铅复合陶瓷微结构及磁电性能研究

采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了Mn_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/Pb Zr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(MZFO/PZT)复合陶瓷,研究了MZFO/PZT质量比对复合陶瓷微结构及磁电性能的影响。通过XRD、SEM、EDS对复合陶瓷的相结构、表面微结构、成分进行表征,通过LCR数字电桥、铁电分析仪、振动样品磁强计对复合陶瓷的介电性、铁电性、磁性进行研究。结果表明:复合陶瓷中存在少量杂相(Fe_2O_3)。不同质量比的复合陶瓷其居里温度(T_C)略有不同,T_C介于327℃和361℃之间。复合陶瓷的磁化强度与质量比呈非单调的变化关系。由于具有较强的界面效应,质量比为1∶1.5的复合陶瓷具有最大的饱和磁化强度和剩余磁化强度,分别为2.2071 A·m~2/kg和0.0304 A·m~2/kg。施加磁场后复合陶瓷的极化强度明显减小,表现出负的磁电耦合系数。     

掺铟钪酸铋-钛酸铅压电陶瓷的制备及电学性能

采用固相反应法,制备了0.10BiInO3-(0.90-x)BiScO3-xPbTiO3(BISPTx,0.55≤x≤0.70)压电陶瓷,并对陶瓷样品的相结构,表面形貌和电性能进行了研究。结果表明,BiInO3和BiScO3-PbTiO3能够形成很好的固溶体,在1070℃烧结2h即可形成稳定钙钛矿结构的BISPTx陶瓷。当x=0.60时,BISPTx陶瓷具有优良的电学性能:d33=330pC/N,kp=0.423,tC=420℃。BiInO3的掺入可有效提高BISPTx陶瓷的tC,并提高其电阻率,降低漏导电流,使其在较高温度(300℃)下仍保持较低的tanδ(<0.05)。     

Sr掺杂锆钛酸铅(PSZT)薄膜的电可调性能研究

采用sol-gel工艺制备了Sr掺杂Pb(Zr,Ti)O3薄膜(Pb1-xSrxZr0.52Ti0.48O3,PSZT),研究了Sr含量(x=0.2～0.8)对PSZT薄膜的结构和性能的影响。结果表明:随Sr含量增加,PSZT由四方相转变为立方相,相变温度降低,逐渐由铁电相向顺电相转变。薄膜的εr、可调率和tanδ随Sr含量增加逐渐减小,这与Sr含量的增加导致PSZT薄膜晶格收缩有关。当x(Sr)为0.6时,PSZT薄膜具有较好的综合性能(1MHz):可调率为48%,tanδ为0.02,表明PSZT有望成为电可调微波器件的候选材料。     

改性PbTiO3压电陶瓷各向异性的研究

以改性ＰｂＴｉＯ３压电陶瓷的结构为基础，对其各向异性进行了探讨。认为产生大的压电各向异性在于其钙钛矿结构ＡＢＯ３中Ａ位取代离子的特定离子半径和电子态。并依据一些实验现象进行了分析。     

低温烧结改性PbTiO_3压电陶瓷材料的研究

研制了一种添加 Bi(Cd1 / 2 Ti1 / 2 ) O3、Mn O2 、Si O2 的新型低温烧结改性 Pb Ti O3压电陶瓷材料。实验发现 ,低熔物 Si O2 是影响烧结的主要因素 ,除能明显降低该材料烧结温度外 ,还能起掺杂改性作用。该材料具有低烧结温度、高压电活性、大压电各向异性、较高机械品质因数及低介电常数等优点。 96 0°C烧成时主要性能参数为 :厚度机电耦合系数 kt=0 .49;径向机电耦合系数 kp=0 .0 2 7;压电各向异性比 kt/ kp=18;压电应变常数 d33=6 5 p C.N- 1 ;机械品质因素 Qm=5 14;密度 ρv=7.4g.cm- 3;居里温度 TC=312°C;介电常数 εT33/ ε0 =177;介质损耗 tanδ=0 .6 3%。该材料在叠层压电滤波器和叠层压电降压变压器方面显示出很好的应用前景。     

Cr2O3改性PbTiO3压电陶瓷材料的研究

研究了Ｃｒ２Ｏ３作为改性添加剂对（ＰｂＳｍ）（ＴｉＭｎ）Ｏ３系压电陶瓷介电及压电性能的影响．实验表明，添加适量的Ｃｒ２Ｏ３能得到压电性能好、压电各向异性大、压电稳定性高的优良材料，其ｋｔ＝４５％～５０％，ｋｔ／ｋｐ＝１５～１８，ＴＣｆｔ３＝－０．８～－６ｐｐｍ／℃．因此，在研究、开发高性能压电材料过程中，Ｃｒ２Ｏ３不失为一种优良的改性材料．     

PbTiO3玻璃陶瓷的物性研究

研究了ＰｂＴｉＯ３玻璃陶瓷的微结构。以及介电、直流电导、热释电性的温度特性。ＰｂＴｉＯ３晶粒的平均直径为１９０ｎｍ左右，Ｘ光衍射结果表明，其室温相晶轴比ｃ／ａ≈１。在４００℃附近出现介电和直流电导反常，而且经人工极化后，具有热释电性，表明它有铁电性，因此其室温结构只是一种赝立方结构。     

无碱玻璃改性0.8BaTiO_3-0.2BiYO_3介电陶瓷的研究

采用传统固相法制备Ba-B-Al-Si无碱玻璃改性0.8BaTiO_3-0.2BiYO_3(0.8BT-0.2BiY)的介电陶瓷。研究了无碱玻璃含量对0.8BT-0.2BiY陶瓷微结构和介电性能的影响,无碱玻璃的质量分数分别为x=0,0.01,0.03,0.05,0.07。研究结果表明,玻璃改性后的陶瓷,烧结温度降低,X线衍射(XRD)图谱中均出现第二相,主晶相均仍维持钛酸钡钙钛矿伪立方结构,掺杂玻璃组分的质量分数为3%时,第二相的衍射峰的强度最弱。陶瓷经无碱玻璃改性后,介电常数均减小,居里峰展宽效应减弱,铁电性增强。在玻璃的质量分数低于3%时,极化强度增大,在玻璃的质量分数为3%时最大。     

Bi_4Ti_3O_(12)对0.1BiYbO_3-0.9PbTiO_3压电陶瓷结构和性能的影响

以片状Bi_4Ti_3O_(12)粉体为原材料制备了0.1BiYbO_3-0.9PbTiO_3(BYPT)高居里温度压电陶瓷,研究了Bi_4Ti_3O_(12)粉体用量对BYPT陶瓷显微组织结构和压电性能的影响.结果表明,BYPT陶瓷的最佳烧结温度为1 140 ℃,陶瓷由多相组成.BYPT陶瓷的居里温度均大于520 ℃,且随着Bi_4Ti_3O_(12)用量的增加,材料由正常铁电体向弛豫铁电体转变,陶瓷的居里温度、压电常数及介电常数先升高后降低,介电损耗则随之而减小,BYPT_2陶瓷的居里温度和压电常数最高.     

适用多层压电降压变压器的改性钛酸鉛研究

为了获得适用于厚度振动模式的低温共烧多层压电降压变压器材料,采用A、B位取代及添加低共熔物,研制了组成为(Pb0.98–xCaxCd0.02)(Ti1–yMny)O3+1%(质量分数)Bi4Ti3O12+z%SiO2的改性压电陶瓷。当钙离子取代25%离子,锰离子取代2%钛离子,并在体系中添加0.08%(质量分数)SiO2时,该材料表现出良好的压电和介电性能。在1000℃烧结时,kt为0.48,kp为0.032,Qm为450,tgδ为1×10–2,为172,居里温度tC为320℃。     

高纯高导热BeO陶瓷材料助烧剂的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了高纯高导热BeO陶瓷用MgO-Al2O3-SiO2系粉体助烧剂,并利用DSC和扫描电镜(SEM)对粉体助烧剂的热性能、形貌及其助烧效果进行了系统研究。研究结果表明,采用优化后的工艺,可制备出颗粒细小,熔点约1 370℃的MgO-Al2O3-SiO2系粉体。利用该粉体,在1 550℃左右空气中烧结出密度不小于2.93 g/cm3,热导率大于280 W/(m.K),抗折强度大于200 MPa的高性能高纯99BeO陶瓷材料。     

石英SiO_2改性Al_2O_3陶瓷性能研究

以高纯石英SiO2、氧化铝粉末为原料,采用传统固相反应法在1 580℃空气中烧结得到了致密的Al2O3封装陶瓷。研究了不同石英SiO2/Al2O3配比对Al2O3陶瓷的热学性能、力学性能及介电性能的影响。研究结果表明,当石英SiO2的质量分数为3.5%时,在1 580℃烧结温度下保温3h所得样品综合性能最佳。陶瓷试样密度为3.85g/cm3,抗弯强度达到517 MPa,热膨胀系数为6.6×10-6(300℃),介电常数为9.4。