LiBiO2掺杂的低温烧结PSZT压电陶瓷

采用固相二步合成法,通过在预烧粉料中添加LiBiO2,制备出一种低温烧结的Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3压电陶瓷材料。LiBiO2的添加具有降低烧结温度同时提高陶瓷性能的优点。实验结果表明:适量的LiBiO2掺杂,可形成过渡液相烧结,使烧结温度降低到950～1050℃,比未添加时的烧结温度低240～340℃。当w(LiBiO2)=1.0%,陶瓷达到最佳压电性能:压电应变常数d33=425 pC/N,平面机电耦合系数kp=57.62%,退极化温度Td=350℃,相对介电常数ε3T3/ε0=1543,介电损耗tanδ=0.0216,剩余极化强度Pr=35.51μC/cm2,体积密度ρ=7.45g/cm3。该材料可应用于低温共烧的叠层压电器件中。

PLD法在c面蓝宝石衬底上制备纤锌矿ZnS外延薄膜

采用脉冲激光沉积方法以ZnS为靶材c面蓝宝石为衬底制备了一系列的ZnS薄膜,并采用四圆单晶衍射仪研究了薄膜的晶体结构及其与衬底的取向关系。首先研究了沉积温度对ZnS薄膜质量的影响,结果表明,所有制备的ZnS薄膜均为六方纤锌矿结构;在衬底温度为750℃时所制备的薄膜具有较好的晶体质量,并表现出与蓝宝石衬底明确的外延关系[ZnS(001)∥Al_2O_3(001)且ZnS(110)∥Al_2O_3(110)]。进一步研究了在750℃下加入不同厚度的ZnO缓冲层对于ZnS薄膜晶体质量的影响,结果表明在沉积ZnS薄膜前先沉积一层ZnO薄膜缓冲层可以进一步有效提高ZnS薄膜的晶体质量和面外取向性,其中在沉积时间为2min的ZnO缓冲层上制备的ZnS外延薄膜晶体质量最好,其(002)面摇摆曲线半高宽为1.35°。本文结论对于研究ZnS薄膜制备光电器件具有重要的意义。

烧结气氛对KNN基无铅压电陶瓷性能的影响

本文利用传统固相烧结法制备（K0.47Na0.47Li0.066）（Nb0．94Sb0．06）0.96%Ta0.04O3（简称KNLNST）无铅压电陶瓷，通过在烧结过程中添加与基方相同成分的粉料作为保护气氛，定量研究了不同的烧结气氛对KNLNST无铅压电陶瓷性能的影响。实验表明添加30wt％气氛粉料时所得陶瓷压电介电性能得到明显提高：d33=235pC／N，Tε33/ε0=1218，tanδ=0．0420，kp=42．5％，k1=43％，Qm=54，Pr=18．5μC／cm^2，Ec=1．61kV／mm。相对于不添加气氛粉料时，陶瓷压电铁电性能d33、kp、k1，Pr分别提高13．0％、32．4％、48．3％、14．9％，介电损耗tanδ下降64．3％。本研究结果有助于充分挖掘含有易挥发性元素陶瓷材料的优良压电介电性能。

共沉淀法制备部分钇稳定的二氧化锆

采用共沉淀法制备了部分钇稳定的二氧化锆粉体（YSZ），研究了不同钇含量、不同锆液浓度和不同煅烧条件对粉体的相结构的影响。实验结果表明YSZ粉体中四方相含量变化对钇的掺杂量极为敏感，锆液浓度必须高于0．2mol／L才能得到部分稳定的二氧化锆，煅烧条件对粉体的相结构无明显影响。通过实验获得了YSZ粉体的较佳制备条件。

抗还原型PZT压电陶瓷的制备与性能

采用固相法制备出可在低氧压和还原性气氛中烧结的压电陶瓷材料。材料最佳组成为:Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3+0.03%(质量分数)CuO+0.05%Nd2O3+1.00%Sb2O3。通过施主和受主共掺杂,既抑制了烧结过程中氧空位扩散,又避免了Ti4+与自由电子结合转变成为Ti3+,使陶瓷保持了压电性能。结果表明:添加半径合适的稀土元素,是使陶瓷具有抗还原性能的关键之一。当烧结温度为1050℃时,陶瓷压电应变常数d33=294 pC/N,平面机电耦合系数kp=43.56%,相对介电常数εT33/ε0=1 333,介电损耗tanδ=0.019 7。该材料可应用于与Ni、Cu等贱金属低温共烧的叠层压电器件中,能够大大降低器件的成本。