钨青铜型结构PBNN压电陶瓷电场-应变特性研究

对钨青铜结构型的压电陶瓷［Pbx（Ba．Sr）1-x］4（Na0．88Li0．12）2Nb10O30，x＝0．64（PBNN）的逆压电效应的应变（S）随电场（E）变化特性进行了研究，研究表明该材料的S-E线性好，滞后小．是一种制备随动型压电微位移器的优良材料．从X射线结构分析和S-E变化关系精细测量分析表明，该材料不存在钙钛矿结构型PZT系压电陶瓷（属赝立方铁电相）中由于，三晶轴在外电场下互换形成的畴的90°转向，仅有畴的180°转向．这是它S-E特性优良的原因．测量表明，其S-E关系在～350V／mm较高场强处斜率呈现～5％的微小突增，认为这是由于它属假正交晶系，在较强外场下轴长几乎相等的a、b轴间互换对应变的贡献所致．

钨青铜型(TB)材料

钨青铜型材料具有优异的铁电、压电、热释电、非线性光学性能而逐渐得到广泛的关注。本文从结构的角度上,对钨青铜型材料进行了分类介绍,并详细介绍了其中四方钨青铜材料的发展过程以及发展趋势。

钨青铜型K_3Li_2Nb_5O_(15)单晶的生长和性质

用直拉法生成了直径8—10mm长40—50mm的四方钨青铜K_3Li_2Nb_5O_(15)(KLN)单晶.用相对比〈011〉容易的〈100〉和〈110〉各种生长方向研究了晶体生长.沿〈001〉生长的晶体与另一大晶胞的青铜型晶体Ba_(2-z)Sr_(?)K_(1-y)Na_yO_(15)(BSKNN)相似具有方型截面.像BSKNN一样,KLN晶体具有强的纵向效应,如.ε_(11),d_(15),k_(15)和r_(51),表明它很适于声表面波(SAW)、电光和光折变上的应用.

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅳ) 钙钛矿、钨青铜型、LiNbO_3型晶体线性极化率计算

本文再次采用氧八面体基团模型及定域化轨道波函数的方法系统地计算了九种钙钛矿、钨青铜型和LiNbO_3型晶体的折射率。在未引入任何可调整参量的情况下,计算值与实验值之差仅10%左右。由此可见,氧八面体基团模型及定域化轨道波函数的计算方法不但能在定量上阐明这两种类型材料的电光和非线性光学效应的机理,同时也能阐明光频线性极化率的各种性质。本文的计算还表明,虽然奇次项晶格场是晶体产生电光和非线性光学效应的决定因素,但对线性极化率的影响恰非常小。最后,就定域化轨道方法的可靠性作了某些讨论。

四方钨青铜型结构铌酸盐铁电体的低温相变

许多具有四方钨青铜型结构的铌酸盐是铁电体,铌酸锶钡(SBN)和铌酸锶钡钾钠(KNSBN)是其中两个熟知的系列。这些晶体由于具有优良的电光特性,非线性光学特性和热电性而受到人们的重视。关于这两类晶体的高温相变已有不少研究。

钨青铜(TB)型晶体材料的分子设计及其新进展

在TB型晶体结构讨论的基础上,着重阐述分子设计的方法在TB型晶体材料研究中的具体运用,以及近年来所取得的新进展;指出了国内在TB型晶体材料研究方面与国外存在的差距和今后的努力方向。

Ba_2MFeNb_4O_(15)(M=La,Sm,Eu)系列充满型钨青铜陶瓷的多铁性能研究

通过传统固相法成功制备出四方钨青铜结构的Ba_2MFeNb_4O_(15)(M=La,Sm,Eu)陶瓷,研究了不同稀土元素La^(3+),Sm^(3+),Eu^(3+)引入钨青铜结构的A位后得到的陶瓷的显微结构及多铁性能.且各组分陶瓷的显微结构都非常致密均未出现明显气孔,可以观察到比较明显的短棒状晶粒.其中,Ba_2EuFeNb_4O_(15)陶瓷的致密度最高为94.6%.A位引入La^(3+),Sm^(3+),Eu^(3+)后,Ba_2LaFeNb_4O_(15)(BLFN),Ba_2SmFeNb_4O_(15)(BSFN)和Ba_2EuFeNb4O_(15)(BEFN)陶瓷的介电峰宽逐渐降低了,介电峰向高温方向移动.并且陶瓷矫顽电场(Ec),矫顽磁场(Hc),剩余极化强度(Pr),和剩余磁化强度(Mr)也因此增强.BLFN的电滞回线是非常细窄的类似于线性的,磁滞回线显示出顺磁性,而BSFN和BEFN就能测出饱和的电滞回线和磁滞回线,而BEFN便显出更好的多铁性.

K型碲钨矿结构化合物的合成及表征

目前的研究表明钨青铜型结构的材料性能十分优异,碲钨矿的结构更加独特,在材料学上的应用是值得探索的,但现发现的天然碲钨矿十分稀少,因此对其进行合成有重要的意义。基于此,利用固相合成法进行了K型碲钨矿结构化合物的合成,并利用XRD、SEM、TG-DTA等对其进行了一系列表征,结论如下1)K型碲钨矿的合成条件是以分析纯化学试剂K_(2)CO_(3)·1/2H_(2)O、TeO_(2)、WO_(3)为原料在650℃下保温3 d;2)K型碲钨矿结构化合物与天然碲钨矿结构完全一致,精修后的晶胞参数为a=7.2651(4)À,b=25.7980(14)À,c=3.8182(2)À,α=β=γ=90°,V=716,斜方晶系,空间群pban;3)K型碲钨矿结构化合物有超过800℃的热分解温度,热稳定性良好。

高居里点压电陶瓷材料研究进展

本文分别介绍了钨青铜型、含Bi层状和钙钛矿 3种不同压电陶瓷的结构 ,并对这 3种不同结构下的高居里点Tc 压电陶瓷材料的研究情况进行了综述 。

铌酸盐材料的透射EDS定量分析及自校正方法

由于在TEM中薄试样厚度测量有难度,致使X射线能量色散谱(EDS)定量分析的相关校正难以有效进行。厚度吸收效应的自校正方法,可以不需要测量试样厚度也能进行EDS定量校正。该方法要求在谱线中包含同一元素两个不同线系,其强度比与理论值的差异就会体现出厚度效应,从而可以"间接"开展吸收的定量校正,无需通过其它途径测量试样厚度。本文通过具有固定组分的铌酸钡钠微晶验证该方法,发现铌的自校正效应可较有效地用于校正重元素钡的含量,而对于轻元素钠的校正还需考虑其它误差的作用。同样方法定量分析相同结构的铌酸锶钡织构化陶瓷,可以更为准确地测定和判定晶粒内部微区的化学组分,从而为进一步开展陶瓷材料内部微观"扩散相图"的研究工作提供必要的微分析技术基础。

铌酸盐Ba_3NaBiNb_(10)O_(30)的X射线衍射与光电子能谱分析

在BaO -Na2O -Bi2O3 -Nb2O5 四元系统中 ,用固相反应法合成了钨青铜矿型结构铌酸盐Ba3NaBiNb10O30;对样品进行了X射线衍射 (XRD)与X射线光电子能谱 (XPS)分析 ,获得了铌酸盐Ba3NaBiNb10O30的特征X射线衍射数据 ,确定了其中Nb元素的价态与结合能数据。

新铌酸盐Ba_3Ni_(0.33)Nb_(4.67)O_(15)的合成与X射线衍射分析

在BaO -Ni2O3 -Nb2O5 三元系统中 ,用固相反应法合成了新铌酸盐Ba3Ni0.33Nb4.67O15。以BaCl2 和B2O3为主要助熔剂制备了Ba3Ni0.33Nb4.67O15 的单晶体。利用四圆单晶衍射仪测定晶胞参数 ,然后采用X射线粉晶衍射法进行了物相分析,对该化合物的粉晶衍射数据进行了指标化 ,并报道了其X射线衍射数据。分析结果表明 ,该化合物属于填满型四方钨青铜结构 ,空间群P4bm(100),晶胞参数为 :a=1.26092(5)nm ,c=0.40096(4)nm ,α=β=γ=90°,Z=2。

新铌酸盐Ba_5LnZnNb_9O_(30)(Ln=Y,La)的合成、结构与介电性能

在 Ba O-Ln2 O3-Zn O-Nb2 O5( Ln=Y,La)体系中通过固相反应法合成了填满型钨青铜结构的新铌酸盐Ba5YZn Nb9O30 与 Ba5La Zn Nb9O30 .采用 X射线衍射分析和扫描电镜进行了结构分析 ,并进行了介电性能测试 .结果表明 ,Ba5YZn Nb9O30 为弛豫性铁电体 ,1 0 k Hz时的居里温度为 2 5℃ ;室温时为四方钨青铜结构铁电相 ,晶胞参数 a=1 .2 5 2 5 5 ( 4) nm,c=0 .3 95 3 0 ( 2 ) nm;1 MHz时陶瓷体的室温相对介电常数为 45 6.Ba5La Zn Nb9O30 在室温下为四方钨青铜结构顺电相 ,晶胞参数 a=1 .2 5 73 1 ( 3 ) nm,c=0 .3 981 2 ( 2 ) nm ;频率为 1 MHz时 ,其陶瓷的室温相对介电常数为 3 1

SnO_2吸附纳米ZrO_2粉料制备及对BTS微波陶瓷改性的研究

以SnO_2和ZrOCl_2?8H_2O为原料,用均相共沉淀法制备SnO_2吸附纳米ZrO_2(ZrO_2/SnO_2)粉料;再以ZrO_2/SnO_2、BaCO_3、TiO_2和Sm_2O_3为原料,用固相法制作BaSm_2Ti_4O_(12)(BTS)陶瓷。SEM和EDS分析表明,制备的粉料是SnO2吸附纳米ZrO_2,ZrO_2粒径约为25 nm。BTS陶瓷XRD和SEM测试证明,主晶相是BaSm_2Ti_4O_(12),属钨青铜型结构;改性后陶瓷晶粒发育良好,分布均匀,气孔少,添加ZrO_2/SnO_2粉料能促进烧结、降低烧结温度。陶瓷介电性能测量表明,添加ZrO_2/SnO_2粉料能改善微波介电性能。当添加1wt.%ZrO_2/SnO_2粉料和1220℃烧结温度时,获得了εr为70,τf为-3.3×10^(-6)/℃,Q值为1890(3GHz)的微波陶瓷。

Ba_6Ti_2Nb_8O_(30)和Sr_6Ti_2Nb_8O_(30)陶瓷的驰豫铁电性能

作者用固相烧结方法合成了具有充满型钨青铜结构的Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷.不同频率下Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷介电常数随温度的变化的规律表明,这两种陶瓷的铁电-顺电相变具有明显的驰豫铁电相变特征,相变弥散指数分别为1.95与1.41.它们在1MHz时的居里温度分别为155℃和160℃,两者的居里温度十分相近.同时,对其介电性能的电场可调性进行了初步研究.当外加电场为2kV/cm、频率为10kHz时,Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷在铁电-顺电转变温度附近的最大介电常数可调度为2.8%和0.3%.

光折变材料Cu∶KNSBN的晶格振动和d－d电子跃迁

比较了铜掺杂钾钠铌酸锶钡（Ｃｕ∶ＫＮＳＢＮ）和钾钠铌酸锶钡（ＫＮＳＢＮ）两样品的晶格振动和ｄ－ｄ电子跃迁谱，对于拉曼（Ｒａｍａｎ）谱，Ａ１（ｚ）对称类的差别较小，Ｅ（ｘｙ）对称类的差别最大；对于红外反射谱，两对称类的均差别较大，认为Ｃｕ２＋部分填充了晶格Ａ位和Ｃ位，可见光范围内，ｄ－ｄ电子跃迁谱表明Ｃｕ２＋在晶体中形成两个深能级２．５０ｅＶ和２．６４ｅＶ。