(Zn1／3Nb2／3)^4＋取代的BNT系无铅压电陶瓷性能

采用两步合成工艺,制备了新型Bi1/2Na1/2Ti1–x(Zn1/3Nb2/3)xO3(简称BNTZN—100x)系无铅压电陶瓷。研究了B位复合离子(Zn1/3Nb2/3)4+取代量对BNT陶瓷介电及压电性能的影响。结果表明:当0.005≤x≤0.020时,该体系陶瓷具有三方、四方共存的准同型相界(MPB)结构。在MPB附近,具有较佳的压电性能:当x为0.020时,d33为97pC/N,kt为0.47。εr-t曲线显示该体系材料具有明显的弥散相变特征。具有高kt值,低kp值;kt/kp较大,具有较大的各向异性,是一种适合高频下使用的优良超声换能材料。

As_2O_3和/或TGF-β1诱导NB4细胞凋亡中P27^(Kip1)、cyclin E、内源性TGF-β1的变化及其意义

本研究探讨三氧化二砷(As2O3)和/或转化生长因子-β1(TGF-β1)作用于NB4细胞后的细胞凋亡情况、P27Kip1、cyclin E及内源性TGF-β1mRNA水平的变化及其意义。用MTT法检测As2O3对NB4细胞的细胞毒性及IC50,用瑞氏-姬姆萨染色观察凋亡细胞形态学的变化,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,半定量RT-PCR检测P27Kip1、cyclin E以及内源性TGF-β1的mRNA水平。结果表明:As2O3、TGF-β1均能明显抑制NB4细胞的生长,促进NB4细胞的凋亡;As2O3对NB4细胞的抑制及促凋亡作用均呈剂量-时间依赖关系,24小时的IC50约为12μmol/L,48小时的IC50约为5μmol/L,72小时的IC50约为3μmol/L。As2O3和/或TGF-β1均可使NB4细胞出现细胞周期阻滞,5μmol/L As2O3使NB4细胞阻滞在G2/M期,5ng/ml TGF-β1使NB4细胞阻滞在G1期,两者联合处理组主要使S期阻滞。As2O3、TGF-β1分别作用于NB4细胞时均可见P27Kip1及内源性TGF-β1的mRNA表达上调,而cyclin E的mRNA表达下调;联合处理组结果显示TGF-β1可增强As2O3上述作用。结论:As2O3及TGF-β1均可诱导NB4细胞凋亡,引起细胞周期分布异常;As2O3及外源性TGF-β1可能通过上调内源性TGF-β1使P27Kip1高表达以诱导细胞凋亡;TGF-β1可能直接抑制了cyclin E的表达,或者通过上调P27Kip1的表达而反馈抑制cyclin E的活性,从而导致NB4细胞周期阻滞。

Y^(3+)取代Bi^(3+)对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷烧结温度的影响

采用固相反应制备Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7微波陶瓷,并借助X射线、扫描电镜、LCR4284测试仪,研究Y3+取代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性及介电性能的影响。研究结果表明:随着Y3+替代量的增加,晶粒尺寸减小,介电常数先减小后增大,烧结温度升高;适量的Y3+替代可以获得性能很好的BZN介质材料。

Co^(2+)替代Bi^(3+)对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷介电性能的影响

研究了Co2+替代Bi3+对Bi2O3-Zn O-Nb2O5系介质材料结构和性能的影响,并借助X射线、LCR4284测试仪对其相结构和介电性能进行分析。研究结果表明,Co掺杂的样品能够显著地降低烧结温度至880℃,随着Co2+替代量的增加,Bi2O3-Zn O-Nb2O5系介质材料介电常数、介电损耗逐渐增大,样品的温度系数随掺杂量的增加而增大。

Er^(3+)替代Bi^(3+)对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷烧结温度的影响

研究了Er3+替代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7系介质材料结构和性能的影响,并借助X射线、扫描电镜、Agilent4284测试仪对其相结构和介电性能进行分析。研究结果表明:经Er3+替代的BZN陶瓷样品烧结温度升高(从960℃升高到1000℃);随着Er3+替代量的增加,Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7系介质材料的晶粒尺寸、介电常数、介电损耗都有所变化;当替代量x=0.1时,介电性能最佳,介电常数为78.7165,介电损耗为0.00134。

Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷的B位二价Ni^(2+)离子取代的研究

利用Ni2+离子取代Ba(Zn1/3Nb2/3)O3的B位Zn2+离子来改善其介电性能并研究其微观结构的变化。XRD表明,系统的主晶相为立方钙钛矿的BZNN,并有少量第二相如Ba5Nb4O15、BaNb6O16等。系统在较低温度(1350℃)下烧结时以及在1300℃退火处理会形成微弱的有序相,这种趋势说明了Ni2+和Nb5+离子的相互扩散会随着热能和时间的增长而增长。在较高温度下烧结(1550℃)则会形成富Nb液相区。当系统中Ni2+含量为0.7时,1500℃烧结时系统得到优异的介电性能,介电常数为35.7,容量温度系数为-4.7×10-6/℃,损耗tanδ为0.33×10-4(1MHz)。

西北燥证对糖尿病大鼠AQP1、AQP3和CD4^(+)T、CD8^(+)T细胞表达的影响

目的探讨西北燥证对糖尿病大鼠水通道蛋白-1(Aquaporin-1,AQP1)、水通道蛋白-3(Aquaporin-3,AQP3)和CD4^(+)T、CD8^(+)T细胞表达的影响。方法选取16只正常大鼠,建立2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为正常环境T2DM组、西北燥证T2DM组,每组8只。另选正常大鼠8只设为正常对照组。观察各组大鼠的一般情况,检测大鼠空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)、空腹血清胰岛素(Fasting serum insulin,FINS)、胰岛素抵抗指数(Homeostasis model assessment for insulin resistance,HOMA-IR)的变化,比较各组大鼠AQP1、AQP3、CD4^(+)T、CD8^(+)T细胞的表达水平,分析血清CD4^(+)、CD8^(+)与AQP1、AQP3表达水平的相关性。结果与正常对照组比较,正常环境T2DM组大鼠和西北燥证T2DM组大鼠FBG、FINS、HOMA-IR、AQP1、AQP3、CD4^(+)T、CD8^(+)T表达差异均有统计学意义(P<0.05);与正常环境T2DM组比较,西北燥证T2DM组大鼠FBG、FINS、HOMA-IR、AQP1、AQP3、CD4^(+)T、CD8^(+)T表达差异均有统计学意义(P<0.05)。结论西北燥证外环境可影响T2DM大鼠的血糖水平,其作用机制可能与调控AQP1、AQP3、CD4^(+)T、CD8^(+)T细胞表达有关。

0.91Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3)O_3-0.09PbTi0_3的析晶行为及助溶剂法生长

研究了0.91Pb(znl/3Nb2/3)O3-0.09PbTiO3(PZNT91/9,摩尔分数)在不同组分和配比熔盐中的析晶行为及其对晶体生长的影响。发现B2O3,PbF2等助溶剂不利于钙钛矿相的析出;而BaTiO3-PbO复合体系虽然能够促进钙钛矿相析出,但晶体析出量很少;只有适当比例的。PbO助溶剂比较适合于生长具有铁电性的钙钛矿相PZNT91/9单晶。助溶剂法生长的工艺参数为:溶质与PbO助溶剂的摩尔比为l:l,泡料温度1 150-1 200℃,泡料时间10 h,晶体生长时降温速度0.8-2℃/h,当温度降到900℃时停止生长,以50℃/h快速冷却至室温。所得晶体为琥珀色,最大尺寸达φ30 mm×15 mm,其压电系数和机电偶合系数分别为2000 pc/N和0.92。

Zn_(1/3)Nb_(2/3)含量对xPMnS-(1-x)PZN性能的影响

以xPMnS-(1-x)PZN四元系压电陶瓷为研究对象,通过研究Zn1/3Nb2/3含量的变化对0.5PMnS-0.5aPZN材料结构与性能的影响,获得具有高压电活性的0.5PMnS-0.5aPZN陶瓷材料。结果表明,四方相结构的0.5PMnS-0.5aPZN材料压电活性优于三方相结构,性能最好的组成位于MPB(四方相边界)附近靠近四方相含量较高的区域,组成Zn1/3Nb2/3含量的变化影响了MPB的位置。

92%Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-8%PbTiO_3晶体的生长缺陷和形貌

应用环境扫描电子显微术 (ESEM)和同步辐射X射线白光形貌术研究了 92 %Pb(Zn1 / 3Nb2 / 3)O3-8%PbTiO3(PZN -8%PT)晶体的表面形貌和缺陷 ,为生长高质量的该单晶材料提供重要的参考。从晶体自然显露面 (111)面的ESEM缺陷形貌像中 ,观察并研究了诸如生长丘、位错蚀坑、小角晶界、包裹物、空洞或裂缝等生长缺陷 ,并分析了导致这些缺陷出现的原因是生长过程中的温度波动、过快的降温速率等因素。从该晶体的同步辐射X射线白光形貌像中也观察到了包裹物或空洞等缺陷。由该晶体表面出现的直形台阶、多层板块状台阶结构及其精细结构的ESEM形貌像可知 ,在PZN -8%PT晶体的高温溶液法生长中 。

Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-BaWO_4复相陶瓷的合成与性能研究

以Ba(Zn1/3Nb2/3)O3和BaWO4复合的方式,利用固相合成法,制备了(1-x)Ba(Zn1/3Nb2/3)O3-xBaWO4复合陶瓷(x=0.1~0.4),XRD表明上述两相能在烧结样品中共存。当x=0.3~0.4,在1 225℃烧结时,可以获得近零温度系数的性能优异的微波介质陶瓷,其介电性能为:εr=27.4~24.0,Q×f=53 800~65 300 GHz,τf=5.0^-2.1 ppm/℃。

Li-Sn共替代Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷的介电性能

采用固相反应制备了(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xSnx)O7陶瓷,研究了Sn4+取代Nb5+对BLZNS陶瓷介电性能的影响。结果表明,当替代量x≤0.4时,相结构保持单一的单斜焦绿石相。介电损耗温度特性出现了明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型分析了该现象。x为0.05、0.15、0.30和0.40时,样品的介电损耗峰值温度为78℃、7℃、36℃、83℃,比较了介电弛豫温区移动的差异及分析介电弛豫现象的不对称。

Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3基陶瓷预合成和烧结工艺的研究

基于Swartz and Shrout的二次合成法,采用改进的两步法,将部分原料预合成,一次烧结合成具有100%钙钛矿结构的75Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-10PbTiO_3-15BaTiO_3固溶体陶瓷。首先一次性称量PbO,然后和ZnNb_2O_6混合,在660～800℃预合成,将预合成产物粉碎后再与TiO_2和BaCO_3按化学计量称量,充分混合后,在1060～1140℃保温1～2h烧结成陶瓷试样。实验结果表明:改进的两步法工艺能够将预合成温度降为660℃,烧结温度能被拓宽到80℃获得100%钙钛矿结构的固溶体陶瓷。不同于传统的预合成和烧结,改进的两步法工艺简单、有效,在预合成阶段没有形成钙钛矿相,烧结阶段陶瓷的成瓷和致密化同时进行,完成了中间相向钙钛矿相的转变,获得了介电性能优良的陶瓷试样。

Li-Cu共替代对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷性能的影响

采用固相反应制备(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xCux)O7陶瓷,研究了Li+替代Bi3+,Cu2+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性、相结构及介电性能的影响。结构表明:Li-Cu共掺能显著降低BZN烧结温度,由1000℃降至880℃。当替代量x≤0.2(摩尔分数)时,相结构保持单一的单斜焦绿石相。介电损耗出现明显的介电弛豫现象,运用缺陷偶极子和晶格畸变解释这一现象,比较了不同的缺陷偶极子对介电弛豫的影响。

Ba(Zn_((1-x)/3)Ni_(x/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷的微观结构

本文采用传统的固相陶瓷烧结工艺,利用Ni2+取代Ba(Zn1/3Nb2/3)O3的B位Zn2+形成固溶体来研究其微观结构。XRD表明,系统的主晶相为立方钙钛矿的BZNN,并有少量第二相如Ba5Nb4O15、BaNb2O6等存在。随Ni2+含量增加,系统晶格常数a减小;而随烧结温度升高,a逐渐增大。系统在1500℃下烧结时为固相烧结;当烧结温度为1550℃时,系统由固相烧结转变为液相烧结。较低温度下烧结时,在低角度区有很微弱的1∶2有序相产生;烧结温度升高,无序相增加,有序相消失。

[001]c极化0.93Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.07PbTiO_3单晶中声表面波传播特性

利用室温下弛豫铁电单晶0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07PbTiO3的材料参数,计算了[001]c极化PZN-7%PT晶体中的声表面波传播特性。结果表明,[001]c极化0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07Pb TiO3单晶具有明显优于传统压电材料的声表面波特性。0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07Pb Ti O3单晶的声表面波特性随着传播方向发生明显的变化。综合考虑晶体的三种声表面波特性,发现Y切型晶体的综合声表面波性能最好,声表面波机电耦合系数k2值较大,能流角和声表面波自由表面相速度值较小,有望应用于下一代低频声表面波设备中。

锂、钒掺杂对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷烧结温度和介电性能的影响

采用固相反应法制备出了(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xVx)O7陶瓷,研究了锂、钒掺杂对于Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7(BZN)陶瓷烧结温度、相结构和介电性能的影响。结果表明:锂、钒掺杂能显著降低BZN陶瓷的烧结温度,可由1 000℃降至860℃;当掺杂量x≤0.05时,陶瓷相结构保持单一的单斜焦绿石相,介电损耗出现明显的弛豫现象;当x为0.005,0.01,0.02和0.05时,陶瓷的介电弛豫峰值温度分别为125,120,112,100℃,介电弛豫激活能的减小使弛豫温区向低温方向移动。

Li-Zr共掺杂对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3–xZrx)O7陶瓷,研究了当Li+替代量一定时,Zr4+掺杂对陶瓷相结构和介电性能的影响。结果表明,当替代量0<x≤0.2时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,εr随x的增加而减小,tanδ随x的增加而增加;在–30～+130℃,观察到tanδ出现明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型分析了这一现象。x为0.05,0.10,0.15和0.20时,样品的弛豫峰值温度分别为43,68,47和59℃。

Pb[(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_(0.91)Ti_(0.09)]O_3压电单晶的弛豫反常

对用改进的Bridgman法生长的Pb[(Zn1/3Nb2/3)0.91Ti0.09]O3(PZNT91/9)单晶用Laue衍射法和XRD衍射曲线定向,取(001)晶片研究材料的电学性能.结果表明,材料的介电性能呈现出明显的频率色散现象,随着测试频率的升高,介电常数的峰值温度出现反常,峰的位置向低温方向移动.用扫描电子显微镜和正交偏光显微镜研究了PZNT91/9单晶的电畴结构,发现规则排列的带状畴与杂乱分布的细畴并存.X射线荧光分析结果表明,在PZNT91/9单晶中存在着由成分分凝引起的组分变化.成分分凝引起的组分波动和电畴结构的复杂性导致了材料性能的不均匀性,并与材料铁电相变的弥散性特征相关.

Li-Ti共掺对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备(Bi1.975Li0.025)(Zn1/3Nb2/3-x/2Tix/2)2O7陶瓷,研究了当Li+的替代量一定时,不同量的Ti4+替代Nb5+对BLZNT系介质材料介电性能的影响。研究结果表明:在取代的范围内仍然保持单斜焦绿石相;1MHz介电常数的温度系数由225.35×10-6/℃逐渐增加到416.48×10-6/℃;在-30℃≤T≤130℃,观察到BLZNT样品出现介电损耗弛豫现象,随着掺杂含量的增加,介电损耗弛豫峰向高温移动。