高透光率Nd：YAG透明陶瓷的制备与性能研究

以Y(NO_3)_3·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O、(NH_4)_2SO_4和Nd(NO_3)_3为原料,NH_4HCO_3为沉淀剂,以TEOS作为添加剂,采用共沉淀法制备出Nd:YAG前驱体粉体;前驱体经过1200℃煅烧5h后,得到分散性好.颗粒近似球型、纯YAG立方相的Nd:YAG纳米粉体,其平均粒径约为100nm.煅烧后的粉体压制成素坯,在1700～1800℃煅烧10h,可获得透光性良好的Nd:YAG激光透明陶瓷,YAG晶粒的平均尺寸为15μm,晶界处和晶粒内没有杂质、气孔存在,无散射中心.1.5mm厚的样品在近红外波长为1064nm处透过率为83.5%,基本接近于透明Nd:YAG晶体的理论值.

CaZrO_(3)改性(Na,K)NbO_(3)基无铅陶瓷电学性能的温度稳定性

压电陶瓷广泛用于驱动器、传感器等电子领域,但是目前主要使用的压电陶瓷是铅基陶瓷.基于保护环境和社会可持续发展的需要,无铅压电陶瓷的研发变得迫切.无铅压电陶瓷(K,Na)NbO_(3)(KNN)因具有较高压电常数和居里温度,而受到广泛关注.然而较差的温度稳定性限制了其应用.本文通过二步合成法制备了电学性能温度稳定的(1-x)(Na_(0.52)K_(0.48))_(0.95)Li_(0.05)NbO_(3)-xCaZrO_(3)(NKLN-xCZ)陶瓷,研究了CaZrO_(3)对KNN基陶瓷微结构及电学性能的作用.研究结果表明:适量CaZrO_(3)改善了样品烧结性能,得到了致密陶瓷.随CaZr O_(3)增加,NKLN-CZ陶瓷的三方相(R)-四方相(T)共存出现在组分为0.05 ≤x ≤0.06.x=0.05时,陶瓷样品不但具有高居里温度(T_(c)=373 ℃),而且表现出良好电学性能(d_(33)=198 pC/N,k_(p)=39%,ε_r=1140,tanδ=0.034,P_(r)=21μC/cm^(2),E_(c)=18.2 kV/cm).此外,该陶瓷由于存在弥散R-T相变,导致其相变温度区间拓宽,因此,该陶瓷具有较好的电学性能温度稳定:在温度范围为-50—150 ℃,NKLN-0.05CZ陶瓷的k_(p)保持在34%—39% (k_(p)变化量≤13%).

铌酸钾钙无铅压电陶瓷粉体的水热法制备

以KOH,Ca(OH)2和Nb2O5为原料,通过水热法合成了钙钛矿结构的(Ca,K)NbO3粉体。借助X射线衍射仪(XRD)对产物晶体结构进行表征,通过能量色散X射线荧光法(EDX)分析产物的化学组成,用扫描电子显微镜(SEM)观察产物粉体的表观形貌和粒径。研究了反应时间对产物形貌和晶体结构的影响。结果表明,在200℃,48h,浓度为6mol/L的碱性溶液条件下,可以合成出长2.0μm,宽0.2μm的长条状形貌的钙钛矿结构(Ca,K)NbO3粉体,此粉体有望用作钨青铜结构Ca2KNb5O15织构陶瓷的模板晶粒。

优化的溶胶-凝胶法制备多层铁电-铁磁纳米复合薄膜(英文)

在溶胶-凝胶的前驱体中加入高聚物聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30),可以在烧结温度600℃成功制备沉积在Pt/Ti/SiO_2/Si基片上多层结构的Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3-Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4(PZT-NZFO)纳米复合薄膜。采用X-ray衍射仪测定纳米薄膜的相结构,扫描电镜与原子力显微镜观察纳米复合薄膜的表面形貌。相结构分析表明:铁电相与铁磁相共存在PZT-NZFO纳米复合薄膜中;微观形貌表明:表面微观形貌致密,无裂纹;此外,PZT-NZFO中PZT层与NZFO层相互交替,并且层与层之间的厚度可以得到较好地控制。PZT-NZFO纳米复合薄膜呈现明显的电滞回线与磁滞回线,进一步证明了PZT-NZFO复合纳米薄膜中同时存在着铁电相与铁磁相。介电性能显示:室温在1kHz,相对介电常数和介电损耗分别为165和0.02。磁性能结果显示:室温时,PZT-NZFO纳米复合薄膜的饱和磁化强度为2.6×10~4 A/m,内在矫顽力为1.19×10~4 A/m。加入高聚物后改进的溶胶-凝胶制备的PZT-NZFO复合纳米薄膜实验结果表明,这种致密的、无裂纹的、介电损耗低,并同时具有铁电与磁电的纳米复合薄膜在微型器件与集成电路中具有潜在的应用。