采用传统的固相反应法制备了(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Ti_(0.9)Zr_(0.1))O_(3)(BCZT)以及掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉的BCZT无铅压电陶瓷。首先研究了预烧温度对BCZT陶瓷粉体的影响,其次研究了掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉对BCZT无铅压电陶瓷的烧结性能、介...采用传统的固相反应法制备了(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Ti_(0.9)Zr_(0.1))O_(3)(BCZT)以及掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉的BCZT无铅压电陶瓷。首先研究了预烧温度对BCZT陶瓷粉体的影响,其次研究了掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉对BCZT无铅压电陶瓷的烧结性能、介电性能和压电性能的影响。最后通过正交试验确定了其烧结工艺。结果显示BCZT粉体的最佳预烧温度在1100℃。掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉能够有效降低BCZT陶瓷的烧结温度。通过烧结工艺正交实验获得了最佳烧结工艺:1100℃预烧,1350℃烧结,升温速度为2℃/min,保温时间为7 h,在110 min降温至800℃。验证正交试验所得到的结果是掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉的BCZT陶瓷的居里温度点的介电常数为12228,压电常数d_(33)为425 p C/N。展开更多
采用固相反应法制备了Ca_(0.94)Ce_(0.06)Bi_(4)Ti_(4-x)Nb_(x)O_(15)(CCBTN)铋层状高温压电陶瓷,研究了B位Nb掺杂对陶瓷晶体结构、微观形貌、介电、压电性能的影响规律。结果表明:制备的CCBTN陶瓷均具有单一的铋层状结构相,少量Nb掺杂...采用固相反应法制备了Ca_(0.94)Ce_(0.06)Bi_(4)Ti_(4-x)Nb_(x)O_(15)(CCBTN)铋层状高温压电陶瓷,研究了B位Nb掺杂对陶瓷晶体结构、微观形貌、介电、压电性能的影响规律。结果表明:制备的CCBTN陶瓷均具有单一的铋层状结构相,少量Nb掺杂有利于陶瓷压电常数及热稳定性能的提升。当Nb掺杂量x=0.06时,陶瓷具有最高的压电常数(d33=19.2pC·N^(-1)),是纯CBT陶瓷压电常数(d33=8 p C·N^(-1))的2.4倍,且退火至500℃时其压电常数仍保持室温值的90%以上,表现出较优异的热稳定性。同时,该陶瓷具有高的居里温度(Tc=769℃)、低的介电损耗(tanδ=0.65%)及高的电阻率(ρdc=2.0×10^(7)Ω·cm@500℃),是高温压电传感器制作的优异候选材料。展开更多
采用冷冻干燥法结合固相烧结制备了具有层状孔结构的多孔钛酸钡压电陶瓷,研究了固含量对陶瓷的相组成、微观结构、介电和铁电性能的影响。随着固含量的增加,所制备的陶瓷孔径、气孔率均减小,介电常数和极化强度均随气孔率的增大而减小...采用冷冻干燥法结合固相烧结制备了具有层状孔结构的多孔钛酸钡压电陶瓷,研究了固含量对陶瓷的相组成、微观结构、介电和铁电性能的影响。随着固含量的增加,所制备的陶瓷孔径、气孔率均减小,介电常数和极化强度均随气孔率的增大而减小。在气孔率为67%、频率为100 k Hz、居里温度TC=121℃时,最大介电常数降为571.88,相比于致密钛酸钡陶瓷介电常数有所降低,而介电损耗并未明显增大;在30 kV/cm场强下,剩余极化强度Pr为2.00μC/cm^(2)。通过孔结构的设计,实现了多孔钛酸钡压电陶瓷得介电可调性。所制备的多孔压电陶瓷可利用内部交联孔道和压电效应在污水过滤中实现循环使用,亦可在水声换能、声呐探测、生物医学等诸多方面得到应用,具有很广泛的应用前景。展开更多
文摘采用传统的固相反应法制备了(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Ti_(0.9)Zr_(0.1))O_(3)(BCZT)以及掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉的BCZT无铅压电陶瓷。首先研究了预烧温度对BCZT陶瓷粉体的影响,其次研究了掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉对BCZT无铅压电陶瓷的烧结性能、介电性能和压电性能的影响。最后通过正交试验确定了其烧结工艺。结果显示BCZT粉体的最佳预烧温度在1100℃。掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉能够有效降低BCZT陶瓷的烧结温度。通过烧结工艺正交实验获得了最佳烧结工艺:1100℃预烧,1350℃烧结,升温速度为2℃/min,保温时间为7 h,在110 min降温至800℃。验证正交试验所得到的结果是掺杂Al-Mg-Ca玻璃粉的BCZT陶瓷的居里温度点的介电常数为12228,压电常数d_(33)为425 p C/N。
文摘采用固相反应法制备了Ca_(0.94)Ce_(0.06)Bi_(4)Ti_(4-x)Nb_(x)O_(15)(CCBTN)铋层状高温压电陶瓷,研究了B位Nb掺杂对陶瓷晶体结构、微观形貌、介电、压电性能的影响规律。结果表明:制备的CCBTN陶瓷均具有单一的铋层状结构相,少量Nb掺杂有利于陶瓷压电常数及热稳定性能的提升。当Nb掺杂量x=0.06时,陶瓷具有最高的压电常数(d33=19.2pC·N^(-1)),是纯CBT陶瓷压电常数(d33=8 p C·N^(-1))的2.4倍,且退火至500℃时其压电常数仍保持室温值的90%以上,表现出较优异的热稳定性。同时,该陶瓷具有高的居里温度(Tc=769℃)、低的介电损耗(tanδ=0.65%)及高的电阻率(ρdc=2.0×10^(7)Ω·cm@500℃),是高温压电传感器制作的优异候选材料。
文摘采用固相反应法制备了Ca Cu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)及Y^(3+)掺杂的Ca_(0.97)Y_(0.03)Cu_(3)Ti_(4)O_(12) (CYCTO)陶瓷,研究了陶瓷烧成过程中采用随炉冷却和在空气中快速冷却的工艺对陶瓷样品物相结构、微观形貌和介电性能的影响。结果表明,当采用随炉冷却工艺时,Y^(3+)掺杂的CYCTO陶瓷的介电常数(ε′)相对于未掺杂的CCTO陶瓷有所提高,同时介电损耗(tanδ)也得到同步降低。而当采用在空气中快速冷却的工艺时,CYCTO陶瓷的ε′和tanδ得到进一步优化。阻抗分析表明,在空气中快速冷却的CYCTO陶瓷的晶粒导电性和晶界的绝缘性得到同步提高,从而增强了CYCTO陶瓷的介电响应而提高了ε′;而晶界绝缘性地提高导致了tanδ的进一步降低。快速冷却的CYCTO陶瓷在1 k Hz时,其ε′高达4.06×10~4,tanδ降低到0.036,其介电性能比随炉冷却的CCTO陶瓷(ε′=1.68×10~4,tanδ=0.16)得到显著提升。
文摘采用冷冻干燥法结合固相烧结制备了具有层状孔结构的多孔钛酸钡压电陶瓷,研究了固含量对陶瓷的相组成、微观结构、介电和铁电性能的影响。随着固含量的增加,所制备的陶瓷孔径、气孔率均减小,介电常数和极化强度均随气孔率的增大而减小。在气孔率为67%、频率为100 k Hz、居里温度TC=121℃时,最大介电常数降为571.88,相比于致密钛酸钡陶瓷介电常数有所降低,而介电损耗并未明显增大;在30 kV/cm场强下,剩余极化强度Pr为2.00μC/cm^(2)。通过孔结构的设计,实现了多孔钛酸钡压电陶瓷得介电可调性。所制备的多孔压电陶瓷可利用内部交联孔道和压电效应在污水过滤中实现循环使用,亦可在水声换能、声呐探测、生物医学等诸多方面得到应用,具有很广泛的应用前景。
