铈掺杂对PSN-PZN-PMS-PZT压电陶瓷性能的影响

采用二次合成工艺制备PSN-PZN-PM S-PZT五元系压电陶瓷。研究准同型相界组成点处铈掺杂对压电陶瓷介、压电性能影响。结果发现随着C eO2的添加,介电常数增加,居里温度降低;压电常数增加;机械品质因数和机电耦合系数下降;铈掺杂在强场下对该系统介电性能的影响基本上和弱场下的变化趋势相近,随着外加场强的增加,介电常数和介电损耗增加。

Pb(Mn_(1/3)Sb_(2/3))_(0.05)Zr_xTi_(0.95-x)O_3压电陶瓷准同型相界附近的性能

以固态氧化物为原料,采用二次合成工艺制备锑锰锆钛酸铅三元系压电陶瓷。研究了组成为Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05ZrxTi0.95-xO3(PMSZT)压电陶瓷的相组成、显微结构、电性能及温度稳定性。结果发现:该体系的准同型相界位于锆摩尔含量x=0.47附近;所有组成样品介电峰附近的相变都表现为弥散性相变特征;准同型相界附近谐振频率的相对变化率较小;在锆含量x=0.47的准同型相界处PMSZT综合性能达到最佳值:ε33T/ε0=1420,d33=324pC/N,Kp=62%,Qm=2400,tanδ=0.0029,这可以满足大功率陶瓷材料的应用。

PSN-PZN-PMS-PZT五元系压电陶瓷性能的研究

采用二次合成工艺得到了PSN-PZN-PM S-PZT五元系压电陶瓷。实验数据表明:组成在准同型相界处压电陶瓷的综合性能达最佳。在此基础上,分析组成在准同型相界处压电陶瓷的烧结温度与体密度、气孔率、晶粒大小及介电、压电性能的关系。结果表明,在合成温度为860°C时可得到钙钛矿结构。烧结温度1 260°C保温3 h条件下,得到一种综合性能优良的压电材料。主要参数为:3Tε3/0ε=1390,tanδ=0.32%,d33=303 pC/N,kp=55.1%,Qm=1 180。定量S r2+、B a2+的加入使相界向富锆方向移动,性能参数为,3Tε3/0ε=1 162,tanδ=0.30%,d33=307 pC/N,kp=56.8%,Qm=1 230。

烧结工艺对PSN-PZN-PMS-PZT瓷性能的影响

采用二次合成工艺得到了Pb(Sn1/3Nb2/3)0.03(Zn1/3Nb2/3)0.03(Mn1/3Sb2/3)0.04Zr0.435Ti0.465O3(PSN-PZN-PMS-PZT)五元系压电陶瓷。分析讨论了压电陶瓷的烧结温度与体密度、气孔率、晶粒大小及介电、压电性能的关系。并研究升温速度,保温时间对介电、压电性能的影响。结果表明,升温速度过快时材料致密性下降;烧结温度1 260℃保温3 h,得到一种综合性能优良的压电材料。其主要参数:r为1 390,d33为300 pC/N,kp为55.1%,Qm为1 180,tg为0.30?02。

镨掺杂PZT二元系压电陶瓷性能研究

以固态氧化物为原料，采用传统方法制备错掺杂PZT压电陶瓷。通过XPS，XRD以及SEM方法分析组成为Pb1-1．5xPbZr0．54Ti0．46O3（x=0．02～0．08）压电陶瓷的元素价态，相组成以及显微结构。结果发现：合成温度900℃，可以得到钙钛矿结构。在镨掺杂为3mol％的准同型相界附近三方相和四方相并存，综合性能达最佳值：E33^T／ε0=2000，d33=418pC/N，Kp=52．9％，Qm=75。随着镨掺杂量的增加，Pr-PZT陶瓷的居里温度降低。

PM SZT压电陶瓷的烧结工艺研究

大功率压电陶瓷要求材料不但在强场下有小的介质损耗,大的机械品质因数,同时兼备一定的压电常数和机电耦合系数.当然一般说来,Qm提高的话,Kp、d33就会降低,所以我们希望在保证高Qm情况下,尽可能提高压电应变系数d33和机电耦合系数Kp.微观结构对陶瓷性能有着重要的影响,通过选择合理的烧结制度改变材料的微观结构,可以提高材料的性能.本文研究升温速度和保温时间对PMSZT大功率压电陶瓷的相组成、显微结构及电性能的影响.结果发现升温速度过快或过慢会使材料致密性下降.烧结温度1240℃保温1h时,晶粒致密均匀,居里温度最低.随着保温时间的缩短或延长,居里温度增加.电性能在保温1 h时达最佳:ε33T/ε0=1700,d33=336×pC/N,Kp=0.655,Qm=2200,tanδ=0.0030.PMSZT陶瓷介电和压电性能良好,可以满足了大功率材料的使用要求.

0.98Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)TiO_3-0.02NaNbO_3无铅压电陶瓷的烧结工艺及性能研究

采用固相反应方法制备0.98Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)TiO_3-0.02NaNbO_3无铅压电陶瓷。研究该体系陶瓷的烧结工艺对压电陶瓷的物相、显微结构及电性能的影响。结果表明,900℃合成温度下,合成粉料为ABO_3型钙钛矿结构,烧结温度变化不会使晶体结构发生改变。随着烧结温度增加,晶粒尺寸变大,陶瓷致密性提高,但过高的烧结温度使体系中出现玻璃相。电性能表明,1 200℃烧结温度下,压电陶瓷的电性能最佳:εr=1 620、tanδ=0.030、d33=138 p C/N、kp=0.40。居里温度在1 200℃时最低,TC=370℃,烧结温度降低或升高,都会使居里温度增加。在300 Hz^700 k Hz的频率范围内,150 k Hz左右空间电荷极化失去贡献,之后介电常数趋于稳定。

MnSb含量对PMSZT压电陶瓷性能的影响

以固态氧化物为原料,采用传统方法制备PMSZT大功率压电陶瓷.研究MnSb含量对Pb1.04(Mn1/3Sb2/3)yZrxTi1-x-yO3陶瓷的相组成、显微结构及电性能的影响.结果发现:Zr含量x=0.47,MnSb含量y=0.05时,组成处于准同型相界,晶粒致密均匀.随着MnSb含量的增加,居里温度降低.电性能在此组成处最佳:ε33T/ε0=1420,d33=320pC/N,Kp=O.624,Qm=2400,tanδ=0.0030.Pb1.04(Mn1/3Sb2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3陶瓷介电和压电性能良好,可以满足大功率压电材料的使用要求.

PMSZT压电陶瓷的烧结工艺研究(英文)

研究保温时间对PMSZT压电陶瓷的相组成、显微结构及电性能的影响。结果发现,烧结温度1240℃保温1h时,密度达极值7.83g/cm3。保温1h的试样,晶粒致密均匀,居里温度最低。随着保温时间的缩短或延长,居里温度增加。电性能在保温1h时达最佳,εT33/ε0=1700,d33=336pC/N,Kp=0.655,Qm=2200,tgδ=0.0030。

Pb(Mn_(1/3)Sb_(2/3))_(0.05)Zr_(0.47)Ti_(0.48)O_3压电陶瓷的温度稳定性研究

探讨了硬性添加物MnO2、软性添加物Nb2O5和两性添加物Cr2O3对锑锰锆钛酸铅Pb（Mn1/3Sb2/3）0.05Zr0.47Ti0.48O3（简称PMSZT5）压电陶瓷的相组成及温度稳定性的影响.研究结果发现：各掺杂组成在900℃的煅烧温度下,都可以得到钙钛矿结构.随着各掺杂离子的增大,四方相含量减少,准同型相界向三方相移动.综合考虑离子掺杂对PMSZT5压电陶瓷的机电性能及温度稳定性的研究结果表明：锰过量较其它铌和铬掺杂的温度稳定性更好,机电性能最佳的PMSZT5＋0.1wt%MnO2的组成,ε33T/ε0=1560,d33=350pC/N,Kp=0.63,25~80℃的fr、K31和d31平均温度系数分别为72×10-6/℃、0.027%/℃和0.100%/℃.

Zr/Ti比对PSN-PZN-PMS-PZT五元系压电陶瓷性能的影响

以固态氧化物为原料,采用二次合成工艺制备PSN-PZN-PMS-PZT五元系压电陶瓷。研究准同型相界(MPB)附近组成为0.03Pb(Sn1/3dNb2/3)O3-0.03Pb(Zn1/3Nb2/3O3-0.04Pb(MnSb2/3)03-xPbZrO3-(0.9-x)PbTiO3(x=0430-0.460)的陶瓷性能。结果发现:在合成温度860℃、保温3h时可以得到钙钛矿结构。当x=0.435,即Zr/Ti=0.935时,烧结温度1260℃,保温3h,其压电、介电性能在准同型相界处综合性能最佳:ε33T/ε0=1390,d33=300×10-12C/N,Kp=55.1％,Qm=1180。

(1-x)KNNT-xBNZ无铅压电陶瓷的制备及性能研究

采用固相反应法制备(1-x)(K_(0.49)Na_(0.51))(Nb_(0.97)Ta_(0.03))O_3-xBi_(0.5)Na_(0.5)ZrO_3无铅压电陶瓷。研究该体系陶瓷的组成及烧结温度对陶瓷的相组成、显微结构及电性能的影响。结果表明,热分析确定混合原料的合成温度为850℃。XRD分析表明,850℃预烧温度下,合成粉料均展现出典型的钙钛矿结构,晶格特征为四方相和正交相并存。SEM表明,组成在x=0.04,烧结温度为1 120℃时,能够获得晶粒均匀且致密度较高的陶瓷。电性能研究结果,烧结温度1 120℃,该组成陶瓷的电性能具有最佳值,ε_r=1 250,d_(33)=235pC/N,k_p=0.43。谐振频率在x=0.04组成处相比于其它组成也较低,f_r=210.032kHz左右。

NiW改性PMSZT压电陶瓷的性能研究

研究了NiW含量对PMS-xPNW-(0．95-x)PZT体系的相组成、显微结构、电性能的影响。结果发现:900℃合成温度下可以制备出完全的PNW-PMS-PZT钙钛矿压电陶瓷。随着NiW含量的增加,物相由四方相和三方相共存的准同型相界处过渡到三方相,居里温度下降。1090℃的烧结温度下,X=0．01时,PMS-xPNW-(0．95-x)PZT陶瓷性能优良,ε33T／ε0=1560,tanδ=0．002,Kp=0．613,Qm=1275,d33=365 pC／N。谐振频率变化率随温度变化由正到负。该体系适用大功率压电材料。

PMSZT压电陶瓷材料的性能研究

以固态氧化物为原料,采用二次合成工艺制备PMS-PZT三元系压电陶瓷。研究组成为Pb1.04(Mn1/3Sb2/3)0.05ZrxTi0.95-xO3的压电陶瓷的相组成、显微结构、电性能以及温度稳定性。结果表明:合成温度900℃保温2h,可以得到钙钛矿结构。烧结温度1240℃保温2h时,综合性能达最佳值:3εT3/0ε=1420,d33=324pC/N,Kp=62%,Qm=2400,tanδ=0.0029。烧成温度影响谐振频率的变化率。提高烧成温度可以使正温范围的变化率提高,负温范围的变化率降低。

BNKT-NN无铅压电陶瓷的制备及性能研究

采用固相反应方法制备(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xNaNbO3((1-x)BNKT-xNN)无铅压电陶瓷。该文研究了该体系陶瓷的组成变化对压电陶瓷的相组成、显微结构及电性能的影响。热分析确定出该体系陶瓷的合成温度为900℃。X线衍射(XRD)表明,900℃预烧温度下,合成粉体为典型的钙钛矿结构,且具有铁电正交相结构。扫描电镜(SEM)表明,在1 200℃烧结温度下,随着NaNbO3含量x越高,晶粒尺寸增加。x=0.02时,陶瓷的电性能最佳:相对介电常数εT33/ε0=1 400,介电损耗tanδ=0.05,压电常数d33=138pC/N,机电耦合系数kp=0.40。

Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2-x)Li_x)_(0.5)TiO_3无铅压电陶瓷的制备及性能研究

采用固相反应方法制备Bi0.5(Na0.8K0.2-x Lix)0.5TiO3无铅压电陶瓷。研究该体系陶瓷的组成变化及烧结工艺对压电陶瓷的相组成、显微结构及电性能的影响。结果表明,混合原料的平均粒径在2μm左右,粒度呈正态分布。热分析确定了混合原料的合成温度为900℃。XRD分析表明,900℃预烧温度下,合成粉体为ABO3的钙钛矿结构,且为铁电四方相结构。SEM表明,组成在x=0.06,烧结温度为1 160℃时,能够获得烧结良好且致密度较高的陶瓷,该组成的陶瓷的电性能具有最佳值,εT33/ε0=1 160、tanδ=0.029、d33=195pC/N、kp=0.407。

材料科学与工程专业电子信息材料课程教学改革研究

针对目前《电子信息材料》课程存在的问题,对其进行教学改革。系统设计教学内容,更新教学手段,改善教学方法并加强实验教学。通过教学改革,建立适用于本校材料科学与工程专业的课程教学大纲,开发设计出生动活泼的多媒体材料,制定相应的实验课程,提高学生的实践能力。

锑锰锆钛酸铅压电陶瓷的MnO_2改性研究

探讨了MnO2过量对锑锰锆钛酸铅(Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3,简写为PMSZT5)压电陶瓷的性能影响。通过X线衍射(XRD)分析了PMSZT5+z%MnO2(z=0～0.7,质量分数)陶瓷的相组成。结果发现,合成温度900℃保温2h后可得到完全钙钛矿结构。随着锰含量的增大,体系从准同型相界向三方相转变。z>0.1、1 240℃烧结温度下,介电常数ε3T3/ε0、压电常数d33、机电耦合系数kp达到最佳值,即ε3T3/ε0=1 560、d33=350pC/N、kp=0.63。该组成的谐振频率fr、横向机电耦合系数k31和压电常数d31的温度稳定性与未掺杂相比有所改善。过量锰的加入使PMSZT5的居里温度降低。

PZT-PMN-BF高活性粉体及压电变压器的制备

以柠檬酸和乙二胺四乙酸为螯合剂,乙二醇为溶剂,通过溶胶凝胶法制备了一种满足压电变压器应用要求的0.9Pb(Zr0.53Ti0.47)O30.04Pb(Mn1/3Nb2/3)O30.06BiFeO3四元系压电陶瓷前驱体粉体。该粉体经650℃煅烧后呈钙钛矿结构,瓷体在1 020℃的低温下实现了致密烧结,材料的主要参数为:d31=-98.94×10-12C/N,d33=242×10-12C/N,K33=0.639,K31=0.303,Kp=0.535,Qm=1 880,能满足压电变压器的要求。开发的Rosen型压电陶瓷变压器使用100 MΩ负载在5 V的低电压驱动下,升压比能达到950倍以上。

MnO_2和Nb_2O_5掺杂Pb(Mn_(1/3)Sb_(2/3))_(0.05)Zr_(0.47)Ti_(0.48)O_3压电陶瓷性能的研究

探讨了MnO2和Nb2O5掺杂对Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3(PMSZT)材料相组成、显微结构、电性能及温度稳定性的影响。结果发现:合成温度900℃,可以得到钙钛矿结构;随着掺杂量的增大,四方相的含量减少,准同型相界向三方相移动;当MnO2过量0.1%,Nb2O5掺杂0.05%(均为质量分数)时,ε3T3/ε0,d33和Kp达到最佳值;随着MnO2和Nb2O5掺杂量增加,Qm值下降,谐振频率变化率随温度变化由正到负。