(1-x)Pb(Sc_(1/2)Ta_(1/2))O_3x-PbTiO_3陶瓷的结晶特性与介电性能研究

在钽钪酸铅中加入钛酸铅,形成具有复合钙钛矿结构的钽钪酸铅 钛酸铅固溶体(1-x)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3 xPbTiO3(简称PSTT(x)),可有效提高钽钪酸铅材料体系的居里点、降低其制备温度,从而扩大PST体系的应用范围.用常规氧化物合成电子陶瓷方法制备了钽钪酸铅 钛酸铅弛豫铁电陶瓷,采用XRD,SEM等分析技术,研究了PSTT(x)陶瓷的结晶特性和微观形貌,测试了PSTT(x)陶瓷的介电性能.实验结果表明,利用常规氧化物合成电子陶瓷方法可以合成钙钛矿结构的PSTT(x)陶瓷,其钙钛矿相的含量可达到90%以上,最高达100%.SEM分析表明,PSTT(x)陶瓷的晶粒饱满、晶界清晰.PSTT(x)陶瓷的热滞温度随x的不同,大致在6～12℃之间变化;PSTT(x)陶瓷的居里常数C 为3.7～8.3×106K2.

In^(3+)、Ga^(3+)掺杂BSPT高温压电陶瓷的研究

将BiGaO3和BiInO3分别引入BiScO3-Pb-TiO3(BSPT)体系,并通过氧化物合成法制备了0.075BiGaO3-(0.925-x)BiScO3-xPbTiO3(BGSPTx,x=0.58~0.62)和0.075BiInO3-(0.925-x)BiScO3-xPb-TiO3(BISPTx,x=0.61~0.65)压电陶瓷。X射线衍射分析表明,BiGaO3和BiInO3的替换掺杂均不影响BSPT体系的钙钛矿结构。随着PbTiO3含量的增加,BGSPTx和BISPTx陶瓷由三方钙钛矿结构逐渐变到四方结构,其三方-四方准同型相界分别位于x=0.60和x=0.62附近。在准同型相界附近,BGSPTx陶瓷的压电常数d33,机电耦合系数kp为分别为350pC/N和52.0%,而BISPTx的d33高达475pC/N,kp为52.3%。介电常数的温度特性测试表明,掺入Ga3+可以有效地提升BSPT体系的居里温度,其MPB组分(x=0.60)居里温度高达472℃,而掺入In3+对BSPT体系的居里温度影响则不明显。

弛豫型铁电陶瓷(1-x)Pb(Sc_(1/2)Ta_(1/2))O_3-xPbTiO_3研究进展

钽钪酸铅陶瓷具有优良的介电、压电和铁电性能,但烧成温度高、居里点较低。为降低钽钪酸铅陶瓷的烧结温度并提高其居里点,人们合成了钽钪酸铅-钛酸铅(简称PSTT)材料体系。该文综述了弛豫型铁电陶瓷PSTT体系在相图与结构、制备和性能等方面的研究进展,探索了一种合成PSTT陶瓷新工艺,介绍了PSTT材料体系的重要应用领域。

钽钪酸铅-钛酸铅制备工艺研究

采用XRD、SEM等分析技术,研究了制备工艺与(1x)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3xPbTiO3(简称PSTT)结晶性能的关系。如选择适当的组分,在适当的温度下采用传统的电子陶瓷混合氧化物法可以获得全钙钛矿相结构的PSTT陶瓷;PSTT陶瓷晶粒细小均匀。

(1-x)Pb(Sc_(0.5)Ta_(0.5))O_3-xPbTiO_3弛豫铁电陶瓷介电和压电性能的研究

采用氧化物混合烧结法,在烧结温度为1250℃的条件下,制备了(1-x)Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-xPbTi O3弛豫铁电陶瓷,并对其压电性能和介电性能进行了研究.发现在x=0.45时,(1-x)Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-xPbTi O3弛豫铁电陶瓷体系具有较好的压电性能和介电性能,实验结果表明该体系的准同型相界应该在x=0.45附近.

(1-x)PST-xPZT弛豫铁电陶瓷阻抗谱的研究

将具有良好热释电性的Pb(Sc0.5Ta0.5)O3(PST)与Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)复合,制备出了具有钙钛矿结构的(1-x)PST-xPZT(PSTZT)驰豫铁电陶瓷.对极化后的PSTZT样品进行了小信号交流阻抗谱测试,发现PSTZT的交流阻抗谱主要由压电振子谐振圆和部分陶瓷晶粒晶界圆组成.从前者获得了PSTZT全部压电陶瓷参数,从后者推出了晶粒是电阻塞产生的主要原因.

（1-x）PST-xPZT弛豫铁电陶瓷的介电与压电性能研究

利用高纯原料,先合成钨锰矿型ScTaO4先驱体,再与其它氧化物混合成形后,在1200～1300℃下烧结制备了(1-x)PST-xPZT(简写为PSTZT)弛豫铁电陶瓷.X射线衍射测试表明PSTZT陶瓷为钙钛矿相结构.随烧结温度和PZT掺入量的不同,PSTZT陶瓷中钙钛矿相的含量有所变化.PSTZT铁电陶瓷具有明显的弥散型介电响应特征,其介电系数εr,压电常数d33等随PZT掺入量增大而呈现上升趋势,随烧结温度的升高而有所增加.阻抗分析表明PSTZT陶瓷没有明显的晶界相存在.讨论了PZT掺杂对PSTZT陶瓷性能影响的机理.

(1-x)Pb(Sc_(1/2)Ta_(1/2))O_3-xPbTiO_3陶瓷的结晶性能和介电特性

在钽钪酸铅中加入钛酸铅,形成具有复合钙钛矿结构的钽钪酸铅-钛酸铅固溶体,可以提高钽钪酸铅材料体系的居里点,降低其制备温度,从而扩大该体系的应用范围.用一步法合成了钽钪酸铅-钛酸铅陶瓷,测试了介电常数和温度的关系.实验结果表明,这种陶瓷的钙钛矿相含量均在90％以上,最高相含量达100％;该种陶瓷的工艺简单,合成温度低,钙钛矿含量高,有望在工业化生产中得到推广.

(1-x)PST-xPZT弛豫铁电陶瓷的介电与压电性能研究

以普通氧化物烧结方法(一步法)和先驱体法(两步法),在1200℃～1350℃的温度下,制备了(1-x)Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-xPb(Zr0.52Ti0.48)O3(以下简称PSTZT)弛豫铁电陶瓷.实验发现在所有掺杂成分中,各种烧结温度都得到了钙钛矿含量很高(几乎100%)的PSTZT陶瓷样品.SEM分析表明,PSTZT陶瓷晶体颗粒饱满、晶界明显,形状比较有规则;从介电性能和压电性能分析可以看出,两种工艺制备的PSTZT陶瓷样品的电学性能没有明显的区别.

溶胶-凝胶法制备掺镧钛酸铋铁电薄膜

利用溶胶 -凝胶法在 Si(10 0 )及 Pt/ Ti/ Si(10 0 )衬底上制备了 Bi3.5 L a0 .5 Ti3O1 2 (BL T- 5 )铁电薄膜 ,研究了在不同退火条件下 BL T- 5薄膜的结晶性能。经 6 5 0°C、30 m in退火处理的 BL T- 5铁电薄膜的矫顽场 Ec=6 7k V/ cm,剩余极化强度 Pr=11.2 μC/ cm2 。 BL T- 5铁电薄膜呈现较好的抗疲劳特性 。

(La_xSr_(1-x))(Ga_yMg_(1-y))O_3固体电解质的制备及性能研究

采用固相法制备了锶,镁掺杂的镓酸镧(LSGM)固体电解质材料,并对其结晶结构、表面形貌和室温下的电导率进行了研究.XRD分析表明,LSGM样品具有正交钙钛矿结构.利用SEM,分析了烧结保温时间对LSGM样品表面形貌的影响.通过交流阻抗仪测试了室温下LSGM各个组分的电导率,发现在实验中所制备的组分范围内,LSGM体系具有以下特点固定Sr的掺杂量,电导率随Mg的增加而降低;固定Mg的掺杂量,电导率随Sr的增加而增加.