B位空位补偿型钐掺杂PZT(54/46)陶瓷中的缺陷分析及其对压电性能的影响

-用固相反应法制备了B位空位补偿型钐掺杂非准同型相界组分PZT(54/46)陶瓷.通过正电子湮没寿命谱(PALS)和符合多普勒展宽能谱(CDBS)对陶瓷中的缺陷结构进行综合表征,结合常规表征手段如X射线衍射(XRD),电子扫描显微镜(SEM),介电、铁电和压电性能测量,研究缺陷对陶瓷压电性能的影响.XRD结果显示所有陶瓷均为纯钙钛矿相,掺杂诱导了菱方-四方(R-T)相变,准同型相界位于Sm掺杂量x=0.010.02.电学测量结果反映:介电、铁电和压电性能均先增强后减弱,MPB附近两个样品都有优异的介电和铁电性能,但其压电性能差别很大.x=0.01给出最优压电性能d_(33)=572 p C/N,较未掺杂样品增强了一倍.PALS结果表明掺杂使陶瓷中缺陷类型发生变化,x≤0.01,样品中同时含有A位空位与B位空位;x≥0.02,样品中以A位相关缺陷为主,B位空位浓度很低.CDBS结果进一步证实x=0.01和0.02中B位空位浓度分别是该体系中最高和最低的.由以上结果推断出:x=0.01获得的最优压电性能与其中较高浓度的B位空位有关,B位空位可稀释A位空位浓度,降低氧空位浓度,从而降低A位空位与氧空位形成缺陷偶极子的几率,促进畴壁运动,使压电性能增强.

压电陶瓷纤维的极化工艺研究

锆钛酸铅(Pb(Zr_(x)Ti_(1-x))O_(3),简称PZT)压电陶瓷纤维具有大长径比、压电性能高等特点,但现有的极化工艺在轴向方向只能对几毫米压电陶瓷纤维进行极化,导致压电陶瓷纤维无法获得优异的压电性能。本文借助高温空气极化方法,确定了最佳极化条件,成功对长度为80mm,直径为0.25mm的PZT压电纤维进行整体极化,性能相较于传统极化工艺提升42.86%,接近块状PZT压电纤维常规极化的d_(33)上限420p C·N^(-1)

PZT系多层片式压电陶瓷微驱动器位移性能研究

采用陶瓷坯膜流延成型和陶瓷坯膜／金属内电极共烧技术，制作了多层片式高含铅PZT软性压电陶瓷微驱动器．该器件具有体积小、工作电压低、位移量大（38V，105μm）的特点．本文对制作的多层片式器件在直流和单向交流工作电压的作用下产生的静态和动态位移特性，从PZT压电陶瓷材料的晶体和电畴结构特点进行了分析和研究．

关于PZT压电陶瓷低温活化烧结的研究进展

从原料制备、烧结助剂、烧结工艺等方面详细介绍了促进PZT压电陶瓷低温活化烧结的方法,分析了晶体缺陷促进活化烧结的原理,并简要说明了烧结技术的发展方向。指出,在材料制备与应用的过程中,缺陷的生成对研究活化烧结工艺、降低制造成本以及制备性能优良的PZT压电陶瓷都具有重要的意义。

水热法制备PZT压电陶瓷粉体

本文报道了水热法制备 Ｐ Ｚ Ｔ 压电陶瓷粉体的研究结果， 给出了 Ｐ Ｚ Ｔ 粉体的结晶性与反应温度、反应时间和氢氧化钾添加量之间的关系， 用 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｓ Ｅ Ｍ 等测试手段分析了实验结果， 表明所得到的 Ｐ Ｚ Ｔ粉体为四方晶相钙钛矿结构， 粒子粒径为０６ ～２１μｍ ，

低温烧结PZT压电陶瓷研究进展

介绍了国内外在PZT压电陶瓷材料低温烧结方面的研究进展,并对降低PZT压电陶瓷材料烧结温度的各种方法进行了评述。

铈掺杂对PZT压电陶瓷性能的影响

研究了铈掺杂对PZT(锆钛酸铅)压电陶瓷材料的相组成、微观结构、介电性能、压电性能及铁电性能的影响,并对实验结果做出物理机理的解释。实验结果表明,适量的铈掺杂有利于材料结构的致密,提高了体电阻率,解决了材料在高温高场下极化困难的问题,在铈掺杂量为0.4%(摩尔分数)时,制备出综合性能良好的PZT压电陶瓷:室温时rε=958,tgδ=0.24%,d33=239pC/N,Kp=0.45,Qm=886,适合制备大功率压电陶瓷。

铈掺杂对PSN-PZN-PMS-PZT压电陶瓷性能的影响

采用二次合成工艺制备PSN-PZN-PM S-PZT五元系压电陶瓷。研究准同型相界组成点处铈掺杂对压电陶瓷介、压电性能影响。结果发现随着C eO2的添加,介电常数增加,居里温度降低;压电常数增加;机械品质因数和机电耦合系数下降;铈掺杂在强场下对该系统介电性能的影响基本上和弱场下的变化趋势相近,随着外加场强的增加,介电常数和介电损耗增加。

PNW-PMS-PZT压电陶瓷准同型相界的压电性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PNW—PMS—PZT四元系压电陶瓷,分析了陶瓷样品的相结构组成,结果表明,所有陶瓷样品的相结构为纯钙钛矿相结构;研究了室温下PMS含量,PNW 含量和Zr/Ti的变化对准同型相界的影响规律,实验表明随着PMS、PNW含量和Zr/Ti的增加,材料体系逐渐由四方相向三方相过渡,获得了处于准同型相界附近的材料组成:PMS 的含量在5—6mol%、PNW的含量在2—3mol%、PZT的含量在91—93mol%、Zr/Ti的变化靠近50/50,同时具有高的机电性能.

PZT压电陶瓷粉体合成的研究进展

本文介绍了固相法和液相法合成PZT压电陶瓷粉体的研究现状,分析了各种合成方法的特点,指出了PZT粉体合成研究中存在的问题和发展方向。

PZT压电陶瓷制备中的几个问题

影响PZT压电陶瓷质量的主要因素有粉体团聚、化学计量及老化等。本文对这些问题产生的原因,解决这些问题所进行的研究以及采取的措施进行了论述,并对PZT压电陶瓷的发展提出了几点建议。

Sr(Cu_(1/2)W_(1/2))_O_3改性PZT压电陶瓷的性能研究

制备了钨铜酸锶掺杂PZT三元体系压电陶瓷,测量了不同烧结温度和不同组成的材料的压电常数值,以压电常数为依据,确定了不同组成的材料的最优烧结温度及在最优烧结温度下材料的压电常数。研究了钨铜酸锶的掺杂量对材料机电耦合系数和机械品质因数的影响。并对不同组成的材料进行了XRD和SEM分析,研究了材料的物相组成和微观结构对材料性能的影响。讨论了Sr2+,W6+,Cu2+离子对PZT压电陶瓷进行改性的作用机理。实验结果表明,钨铜酸锶可对PZT材料进行较好的改性作用,使材料的压电常数提高到570pC/N。

铬掺杂0.2PZN-0.8PZT压电陶瓷的XRD和Raman散射分析

采用XRD与Raman散射研究了Cr掺杂0.2PZN-0.8PZT压电陶瓷微观结构的变化。Cr掺杂导致三方—四方相变和晶体四方度增大,Raman散射关于晶格参数和相结构的分析得到了XRD的验证。通过研究不同结构中Ra-man振动模式,可揭示掺杂诱导的两相共存压电陶瓷微观结构的变化。

PZT压电陶瓷表面化学镀Ni-P配方优化研究

制备了在PZT压电陶瓷表面进行化学镀Ni-P样品,通过分析比较化学镀Ni-P镀液成分对施镀镀层的沉积速率、结合强度、耐蚀性和形貌等镀层性能的影响,研究获得较优化的镀液配方。

液腔耦合高灵敏度压电陶瓷水听器

提出一种利用液腔模态提高接收灵敏度的压电陶瓷标量水听器,称为液腔耦合水听器。该水听器用径向极化的压电陶瓷圆管作为敏感材料,将圆管的外侧壁和上下端面屏蔽而仅使其内侧壁接收声压信号。用"能量法"对压电圆管的振动做了详细分析并给出了等效电路;利用有限元方法预测了水听器的接收性能,并制作、测试了水听器样机。实测证明,在1~8 kHz频率范围内,液腔耦合水听器比相同尺寸的外壁接收圆管水听器的灵敏度有显著提高,在液腔谐振频率附近接收灵敏度达到-181 dB,比后者高10 dB以上。液腔结构的引入,能在较宽频率范围内显著提高水听器的接收灵敏度。

PZN-PZT压电陶瓷高温石墨还原行为研究

为研制具有超大位移量的 Ｒ Ａ Ｉ Ｎ Ｂ Ｏ Ｗ 新型压电微位移驱动器， 对制备该器件所用铌锌酸铅锆钛酸铅（ Ｐ Ｚ Ｎ Ｐ Ｚ Ｔ） 压电陶瓷材料的还原行为进行了初步研究， 观察到还原样品断口上呈现出清晰的多层层次结构采用 Ｓ Ｅ Ｍ、 Ｘ Ｒ Ｄ 和电导率测量等研究方法， 研究了还原样品各层次的断口形貌、物相组成和导电类型， 对 Ｐ Ｚ Ｎ Ｐ Ｚ Ｔ 压电陶瓷材料在高温下被石墨还原的过程和机理作了初步解释研究表明还原反应是按照先晶界后晶粒的顺序进行， 各层的导电类型随还原程度由浅到深呈现出绝缘体型半导体型金属型的变化规律， 对于轻度还原层， 仍保持着初始的固溶体晶相结构， 相应地对深度还原层， 初始晶相结构已被破坏，

压电陶瓷水听器加速度响应的有限元分析

本文用有限元法分析了压电陶瓷圆柱形水听器的材料参数与几何尺寸对其加速度响应的影响．针对理论分析，进行了水听器加速度响应实验，实验结果与理论分析基本相符．

以溶胶-自燃烧法合成PZT为基制备PMZN压电陶瓷

以硝酸锆为锆源,采用溶胶-自燃烧法在700℃的热处理温度下合成出具有单一钙钛矿结构的PZT粉料。采用溶胶-自燃烧法合成的PZT为基料,在1050℃制备出PMZN陶瓷。采用XRD,SEM研究了PMZN陶瓷的结构,并测量了其介电性能和压电性能。结果表明:PMZN陶瓷为四方钙钛矿结构,其主要电学性能指标为:K_p为0.54,Q_m为1073,tgδ小于或等于0.001,ε_(33)=1236,d_(33)=454pC/N,f_s为136.1kHz。与以常规固相反应法合成PZT为基料的PMZN陶瓷相比,以溶胶-自燃烧法合成PZT为基料的PMZN陶瓷的烧结温度较低,而且综合电学性能更为优良。

过量Pb对PZT压电陶瓷微观结构和介电性能的影响

在准同型相界MPB附近即Zr/Ti比为52/48时采用固相烧结法分别制备了过量Pb含量分别为0at%、5at%、10at%、15at%的PZT压电陶瓷。分别采用TG/DSC分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜和阻抗分析仪LCR分析了粉体的热分解温度;表征了PZT压电陶瓷的微结构;讨论了过量Pb对PZT陶瓷的介电性能的影响。结果表明:在Pb过量依次为0at%、5at%、10at%、15at%,1200℃烧结2 h时,均得到了晶界清晰,晶粒尺寸分布均匀,具有纯钙钛矿结构的PZT压电陶瓷。同时在1 KHz时,PZT靶材的介电常数随过量Pb含量的增大先增大后减小,并在x(Pb)=10at%时介电常数达到最大值298,且介电损耗为0.0984。所制备的压电陶瓷均可用在磁控溅射或脉冲激光沉积镀膜中,这为压电薄膜的制备奠定了基础。

促进PZT压电陶瓷烧结的几条途径

烧结是制备高性能 PZT 陶瓷的重要环节,传统固相烧结存在 PbO 挥发等不足。介绍了提高 PZT 压电陶瓷烧结性能的几种工艺技术措施,分析了各种措施的原理和特点,展望了烧结技术的发展方向,认为结合高活性粉体合成和特殊烧结手段(或装置)使用的优点用于制备性能优良的 PZT 压电陶瓷将是一项重要举措。