新型无铅压电陶瓷的研制

针对钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3)基复合钙钛矿压电铁电材料,提出了多种新的ABO3型A位多重复合无铅压电陶瓷体系,利用传统陶瓷工艺制备了这些压电陶瓷,报道了其常温铁电压电性能和铁电压电性能的温度依存关系。对比迄今为止国际上专利和文章报道的无铅压电陶瓷体系可知,这些新的无铅压电陶瓷具有压电铁电性能优良,铁电电滞回线矩形度高,压电铁电性能的温度特性好等特点。所测得的一个体系的d33可达230 pC/N,同时其kp可达0.40, Pr可达40106C/cm2;而且,该体系在温度到达近200℃时还具有很好的铁电电滞回线。

钙钛矿型铌酸盐系无铅压电陶瓷材料与器件的研究进展

压电陶瓷材料与器件的研究开发极为重要。从发展角度看,无铅压电陶瓷材料与器件的研究是一项顺应"国际社会可持续发展要求"、符合"国家科学技术和经济发展目标"和"国际材料科学与工程发展趋势"、具有严酷竞争性和紧迫性、具有重大社会经济意义的研究课题。综合介绍了(K,Na)NbO3(KNN)系钙钛矿型铌酸盐无铅压电陶瓷材料与器件的研究进展,包括陶瓷材料的组分设计与温度稳定性、陶瓷材料的合成制备新技术等;概括总结了KNN系无铅压电陶瓷在器件上的一些应用;分析展望了KNN系无铅压电陶瓷及器件研究的发展趋势。

Bi0．5Na0．5TiO3基A位多重复合无铅压电陶瓷的研制

针对钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3)基复合钙钛矿压电铁电材料,发明了多种新的ABO3型A位多重复合无铅压电陶瓷体系.这些新的无铅压电陶瓷具有压电铁电性能优良、铁电电滞回线矩形度高、压电铁电性能的温度特性好、工艺稳定性和重复性好等特点.所测得的一个体系(Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5TiO3)的d33达230pC/N,其kp达0.40,Pr达40μC/cm2,矫顽场Ec则较低(小于4 kV/mm);变温铁电电滞回线测试表明,在温度接近200℃时,该陶瓷还具有很好的铁电电滞回线.该体系无铅压电陶瓷性能优异,工艺性好,具有实用性.

环境协调型压电铁电陶瓷

近年来，有关环境协调型材料的研究，在国际上已引起广泛的关注。因为环境材料的研究直接关系到世界社会和经济的可持续发展，压电铁电陶瓷以及相关材料是非常重要的功能陶瓷材料，环境协调型压电铁电陶瓷的研究已引起人们的注意。目前这方面的研究主要包括非铅基压电铁电陶瓷和压电铁电陶瓷的环境协调性制备技术，特别是软化学制备技术。

铁电致冷材料及其应用

利用铁电材料的电热效应（即逆热释电效应）可以制作新型致冷器。近年的研究进展表明，铁电致冷有可能发展成为一种新型的室温致冷技术。本文扼要介绍了铁电致冷的基本原理、可行性，以及铁电致冷材料和相关技术的发展，并展望了铁电致冷材料的发展前景。

微波介质陶瓷的近期研究进展

本文综合评价了微波陶瓷的近期研究进展，并对研究最多的３个材料系统分别于以概括介绍。这３个系统是：ＢａＯ─Ｌｎ＿２Ｏ＿３─ＴｉＯ＿２（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍ）系，ＢａＯ─ＴｉＯ＿２系和ＡＯ＿３（Ａ＝Ｂａ，Ｓｒ；Ｂ’＝Ｍｇ，Ｚｎ；Ｂ″＝Ｔａ，Ｎｂ）系，内容包括配比、工艺、性能、应用以及预期的进展。

新型高性能氢气传感器

报道了本项目组发明的Ａｌ２Ｏ３基新型高性能半导体陶瓷气体传感器材料及用以制造氢气体传感器的研究结果。这类新型气体传感器具有工作温度低、气体选择性好、检测灵敏度与气体浓度呈近似线性关系、响应时间和恢复时间快、抗湿性能好等明显优点，可望进行工业规模的生产。

材料生态循环评估体系(LCA)的技术框架

简要介绍了材料生态循环评估(LCA)的技术框架,同时介绍了材料生态循环评估的实施方法及一些评估表征方法。

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。

铁电薄膜研究中的几个重要问题

近十多年来,铁电薄膜及集成铁电器件一直是材料科学工作者和电介质物理工作者关注和研究的热点之一。要使集成铁电器件得到更广泛的应用,还应针对铁电薄膜本身和铁电薄膜异质结构开展更深入的研究。本文针对铁电薄膜的疲劳、老化和电压漂移、电阻等特性退变,以及薄膜异质结构的表面和界面等问题,结合作者的研究工作,进行比较概括的分析,并提出一些解决问题的方法。

钙钛矿型无铅压电陶瓷研究进展及今后发展思考

高性能压电陶瓷具有战略的至关重要性和实际的不可替代性;高性能无铅压电陶瓷具有重大社会经济意义,已成为国际高技术新材料研究的前沿和热点之一。本文作者及其课题组,十多年来致力于钙钛矿型无铅压电陶瓷,特别是(Bi1/2Na1/2)TiO3(BNT)和(K1/2Na1/2)NbO3(KNN)基无铅压电陶瓷及其应用的研究。本文主要基于作者课题组的研究,综合介绍BNT和KNN基无铅压电陶瓷的组分设计、相界结构及其与材料特性的关联、掺杂对陶瓷性质的影响及其机理、陶瓷的温度稳定性及影响机理、以及陶瓷合成制备新技术等方面的研究进展;概括总结了无铅压电陶瓷在器件上的应用。结合国际发展趋势,对钙钛矿型无铅压电陶瓷今后的研究和发展方向提出了自己的见解。

材料生态循环评估体系(LCA)

材料的生态循环评估是国际上正在兴起并迅速发展的新材料研究中的新领域。概述了这一新领域的研究进展,介绍了生态循环评估的概念,主要研究内容和研究现状,并讨论了几个相关的问题。

环境材料——面向21世纪的新材料研究

“环境材料”是最近一二年才正式提出来的先进材料中的一个研究新领域。简要介绍这一领域的研究概貌,包括环境材料的概念,环境材料研究的重要性和紧迫性,以及环境材料的表征与评价方法。

当前铁电学和铁电材料研究的几个问题

概括分析了近一二年来国际上铁电学和铁电材料研究的发展，提出了发展我国相关研究的一些设想，包括铁电物理学的发展、铁电材料的研究、铁电薄膜、铁电薄膜器件的市场前景分析，以及铁电微电机械系统等．

精细功能陶瓷的若干发展趋势

概括分析了自９０年代初以来精细功能陶瓷的发展趋势，提出了一些相关的研究领域。

材料生态循环评估体系(LCA)的应用与展望

介绍了材料生态循环评估体系(LCA)和应用范围及其局限性。并展望了LCA今后的发展趋势。

铁电薄膜材料及集成铁电器件的相关问题

铁电薄膜材料及集成铁电器件自20世纪90年代以来一直受到人们的关注.就目前该领域研究中的几个基础问题,如生长动力学、特性退变、异质结界面以及如何进一步发展铁电薄膜和集成铁电器件等提出了见解.

当前铁电学研究的一些问题

第八届欧洲铁电学会议(EMF—8)和第一届欧洲集成铁电体会议(EMIF—1)于1995年7月3～8日在荷兰University of Ni-jmegen同时举行。 笔者参加了EMF—8和EMIF—1两个会议,交叉听取了相关报告,并与到会的中、外学者进行了比较广泛的交谈。下面就笔者感兴趣的几个问题作一归纳介绍。当然介绍中可能有片面性,也可能会挂一漏万,需要进一步了解这两届会议详情的读者。

铁电薄膜,一个十分活跃的研究领域

概述了重要的铁电薄膜材料及其应用,指示了不同应用中需要解决的关键技术,评价了新近发展起来的制备方法与后处理技术。

多离子束反应共溅射技术制备(Pb,La)TiO3铁电薄膜及薄膜物化性能表征

研制了多离子束反应溅射技术并运用该技术在多种衬底上制备晶态（Ｐｂ，Ｌａ）ＴｉＯ３铁电薄膜。运用多种分析技术对铁电薄膜的物化性能进行了表征。发现在铁电薄膜的近表面有富铅层。测试了铁电薄膜的电滞回线、矫顽场、折射率、吸收系数等电学和光学参数。利用该技术可在较低衬底温度下在位制备组分可调、附着力强的外延或高度择优取向的铁电薄膜。