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。

(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.

Pb(Sc_(1/2)Ta_(1/2))O_3铁电薄膜的制备及性能研究

用Pb(CH3COO)2·3H2O、Sc(CH3COO)3·xH2O和C10H25O.5Ta为原材料,乙二醇甲醚为溶剂,用改进的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SO2/Si基片上成功地制备出ABO3钙钛矿型结构Pb(Sc1/2Ta1/2)O3(PST)铁电薄膜。该薄膜是研制铁电微型致冷器和非致冷热释电红外焦平面阵列的优选材料。对制备出的PST薄膜进行了介电、铁电和热释电性能测试。测试得到在1kHz下PST薄膜的介电常数为570,介电损耗为0.02。铁电性能良好,剩余板化强度为3.8～6.0μC·cm-2,矫顽场为40～45kV·cm-1。热释电系数为4.0×10-4～20×10-4Cm-2K-1。

(1-x)Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3陶瓷的制备

采用半化学法制备了 (1 -x)Pb(Ni1/ 3Nb2 / 3)O3 xPbTiO3((1 -x)PNN xPT ,x为PT的摩尔分数 ,分别为 0 ,0 1 5 ,0 2 5 ,0 3 6,0 4 5 )陶瓷。以硝酸镍代替传统氧化物混合法中的NiO ,然后与PbO、Nb2 O5和TiO2浆料混合球磨得到反应前驱体 ,经 85 0℃ ,3h预烧合成了 (1 -x)PNN xPT ;再经 1 1 0 0℃和 2h烧结 ,得到了纯钙钛矿结构的 (1 -x)PNN xPT陶瓷。相比二次合成法 ,无需过量氧化镍可制得介电性能优异的 (1 -x)PNN