Na掺杂P型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3块状合金热电性能的研究

采用真空熔炼（1073 K,8 h）和热压烧结（733 K,1 h）制备了Na掺杂P型Bi0.5 Sb1.5 Te3热电材料,并在293～473 K范围内进行了电导率、塞贝克系数测试.利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相结构和表面形貌进行了表征.XRD分析表明,真空熔炼合成粉末和热压烧结块体材料的XRD图谱峰与Bi0.5Sb1.5-Te3的标准衍射图谱（01 089-4302）相对应,表明Na元素已经完全固溶到Bi0.5Sb1.5Te3晶体结构中,形成了单相固溶体合金.SEM分析说明,Bi0.Sb1.5xNax Te3热压块体材料在平行和垂直于热压方向的断面上都分布着大量的层片状结构.Na掺杂明显提高了Bi0.5Sb1.5Te3在室温附近的Seebeck系数,但降低了电导率.在实验掺杂浓度范围内,Na掺杂使P型Bi0.5 Sb1.5 Te3块体材料的功率因子均减小.

Sr_x(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(1-x)Bi_4Ti_4O_(15)高温压电陶瓷的研究

采用传统固相法制备了Sr x(Na0.5Bi0.5)1-x Bi4Ti4O15(SNBT-100x,0≤x≤0.200)层状压电陶瓷。系统地研究了Sr2+对(Na0.5Bi0.5)Bi4Ti4O15基陶瓷的显微结构和电性能的影响。结果表明,所有陶瓷样品均为单一的正交铋层状结构相。适量Sr的掺入能明显改善陶瓷的机械性能和电性能。当x=0.100时,样品获得了最佳性能:机械品质因素Q m=3519,压电常数d33=20 pC/N,平面机电耦合系数k p=5.192%,厚度机电耦合系数k t=6.240%,相对介电常数εr=162,介电损耗tanδ=0.657%,居里温度T C=626℃。此外,热稳定性能研究显示SNBT-10陶瓷具有良好的压电稳定性,具有在高温领域下应用的前景。

钠空位Bi_(0.5)Na_((0.25)(1-0.05))K_(0.25)TiO_3陶瓷等效电路参数的温度特性

通过对钠空位Bi0.5Na0.25(1-0.05)K0.25TiO3陶瓷等效电路参数的温度特性的测量,发现材料结构中的Na空位会使得材料中的电导率变大,从而导致材料高温弛豫现象的产生。实验证实利用阻抗温谱和电导温谱的组合来研究铁电材料的相变也可得到与测量电容、损耗温谱相似的结果。

Ca^(2+)含量对(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(1-x)Ca_xBi_4Ti_4O_(15)层状压电陶瓷的居里温度和性能的影响

采用传统固相法制备铋层状(Na0.5Bi0.5)1-xCaxBi4Ti4O15(NCBT)压电陶瓷,其中x=0.1、0.2、0.3和0.4。利用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、同步热分析仪(STA)、阻抗分析仪等对陶瓷的结构和性能进行表征,分析不同Ca2+含量对NCBT压电陶瓷的居里温度和压电性能的影响。结果表明:在x=0.3条件下制备的NCBT陶瓷性能最佳,压电常数(d33)为17.7 pC/N,介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)分别为163.8和0.28%(频率1 kHz),居里温度(Tc)为647.6℃。

Bi_(0.5)Ca_(0.25)La_(0.25)Fe_xMn_(1-x)O_3(x=0.3,0.4,0.5)的熔融盐合成及磁性表征

以KCl为熔剂,通过环境友好的熔融盐法在相对较低的反应温度下合成了系列组成可调变的化合物Bi0.5Ca0.25La0.25FexMn1-xO3(x=0.3,0.4,0.5),同时借助于XRD、ICP元素分析和磁强计对样品进行表征。XRD表征结果显示所有样品都具有钙钛矿型正交结构,属于pbnm空间群;元素分析结果证实熔融盐合成得到的样品其组成符合最初反应物的投料比;磁性表征结果显示低铁含量样品(x=0.3)低温区存在典型Hopkinson效应,样品随Fe含量的增加,该效应减弱,同时样品的反铁磁性逐渐增强。

乙醇基溶胶-凝胶法制备BNKLT无铅压电薄膜

以乙醇作溶剂,氧化物和碳酸盐为原料,利用溶胶-凝胶法制备了Bi0.5(Na0.7K0.2Li0.1)TiO3(BNKLT)无铅压电薄膜。通过红外光谱(IR)、同步热分析仪(TG-DSC)、X线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等分析了乙醇基溶胶-凝胶法制备BNKLT压电薄膜的工艺参数。结果表明,乙酰丙酮与Ti(OC4H9)4的物质的量比(N)≥1.0时,反应温度4060℃,pH=2.02.5,能获得稳定性良好的乙醇基溶胶;采用旋涂法制备的湿膜在600℃热处理30min后,可得表面光亮平整,厚度均一,致密性良好,单一钙钛矿结构的BNKLT无铅压电薄膜。

乙醇基溶胶-凝胶法制备BNKLT粉体及压电陶瓷

以乙醇为溶剂,氧化物和碳酸盐为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了Bi0.5(Na0.7K0.2Li0.1)TiO3(BNKLT)纳米粉体和无铅压电陶瓷。利用IR,TG-DSC,XRD,SEM等测试技术研究了乙醇基Sol-Gel法制备BNKLT纳米粉体及无铅压电陶瓷的工艺参数。实验表明,乙酰丙酮与钛酸四丁酯的摩尔比N≥1.0时,反应温度60℃,pH=2.0～2.5时,能制备出稳定性良好的乙醇基溶胶,凝胶在600℃内预烧即可获得单一钙钛矿结构的BNKLT纳米粉体,晶粒大小约20nm,并于1 050℃条件下烧结出致密度较高的陶瓷。性能测试表明,该方法制备的压电陶瓷俱有优良的电学性能:压电常数d33=192pC/N,机电耦合系数kp=0.32,介电常数εr=1 096,介电损耗tanδ=0.039,品质因数Qm=79。