PMN-PT驰豫铁电单晶及其超声换能器性能研究

测试了ＰＭＮ－ＰＴ（６７／３３）切型铁电单晶的机电性能，分析了该晶体与常用压电材料在微观结构和机电性能上差异．对该压电单晶未调制下纵向长度伸缩振动模超声换能器性能进行了理论分析．讨论了压电单晶的机械和介电损耗对超声换能器性能的规律．

铅欠缺对铅基驰豫铁电材料微观结构和宏观性能的影响

探讨了铅欠缺对铅基驰豫铁电材料的影响 ,认为微量的铅欠缺不仅没有影响材料的相组成及微观结构 ,而且有利于材料的某些宏观物理性能 ,如提高了材料的温度稳定性 ,甚至某些情况下可以提高介电常数。铅欠缺也压抑了自发驰豫正常铁电相变 。

弛豫铁电材料在准同型相界附近结构和性能研究的最新进展

铅系钙钛矿结构弛豫铁电材料在准同型相界区域的单晶,因为具有优异的介电、压电性能及潜在的应用前景,近年来已经引起了广泛的重视,本文较详细地介绍了其反常性能的一些特征,以及对其起源在理论及实验观察上的最新进展,重点介绍了自发极化在外场下进行偏转的理论,以及近年来用同步辐射的Ｘ射线衍射实验研究结果,发现在原先以为只有菱方相和四方相的准同型相界区域存在着单斜相．

PBLZT弛豫铁电陶瓷的动态及偏压介电和压电特性

测量了３ｍｏｌ％Ｂａ掺杂的ＰＬＺＴ１０／６５／３５弛豫铁电陶瓷的电滞回线、横向场诱应变、偏压下的介电常数和压电常数，并根据电滞回线和场诱应变曲线的斜率计算了动态介电常数和压电常数．实验表明，电场＜８ｋＶ／ｃｍ时，动态介电常数比偏压介电常数大很多，电场＞８ｋＶ／ｃｍ时，差值随电场增大而减小;电场在３～１５ｋＶ／ｃｍ之间时，动态压电常数比偏压压电常数大很多，电场＜３ｋＶ／ｃｍ及＞１５ｋＶ／ｃｍ时,动态压电常数和偏压压电常数相差不大．

SrBi_(4-x)Nd_xTi_4O_(15)铁电陶瓷性能研究

用固相烧结法制备了不同Nd掺杂量的SrBi4-xNdxTi4O15(SBNT-x,x=0.00～1.00)铁电陶瓷.X射线衍射谱显示Nd掺杂未改变SrBi4Ti4O15(SBTi)的晶体结构.铁电测量表明,适量的Nd掺杂使SBTi的剩余极化(2Pr)显著增加.当x=0.18时,2Pr达到极大值,为25.8μC/cm2,和未掺杂相比,增长约56%.样品的矫顽场在x=0.00到0.18之间几乎不变,而在更大掺杂量下,随掺杂量的增加而逐步减小.掺杂引起材料中点缺陷浓度降低和晶格畸变减小,这两种因素的共同作用决定了剩余极化的变化.变温介电谱显示,样品的居里温度随掺杂量的增加而下降.在掺杂量大于0.75以后,SBNT-x样品出现驰豫铁电体的典型特征.

驰豫型铌镁酸钡的制备及微波性能研究

采用氧化物混合法制备了铌镁酸钡Ba(Mg1/3,Nb2/3)O3(BMN)和Ba1-xLax(Mg1/3,Nb2/3)O3(BLMN)驰豫型铁电陶瓷。通过XRD和SEM分析发现,Ba(Mg1/3,Nb2/3)O3陶瓷进行La掺杂有利于钙钛矿相颗粒的晶化度改善,而且掺La量的增加促进了晶粒的细化和均匀化。这是由于La的引入使钙钛矿结构的对称性降低,晶格畸变严重,抑制了晶粒的长大。烧结温度为1 400℃,保温时间3 h时,BMN介电常数达到了32.8。La的掺杂量为0.02%时,BLMN的品质因数(Q×f)值为32 300,体系的微波性能得到了明显改善。

PZN基复相陶瓷介电性能和电致伸缩性能的研究

以不同居里温度的ＰＺＮ基弛豫铁电陶瓷为原始高、低温组元，采用二次合成法制备出ＰＺＮ基复相陶瓷，研究了ＰＺＮ基复相陶瓷的介电性能和电致伸缩性能．结果表明：复相陶瓷温度稳定性好，弥散相变度大，在具有较大的电致应变的同时具有较小的滞后，表现出优异的介温特性和电致伸缩性能．

N(Mg):N(Nb)为1:1时0.93PMN-0.07PT陶瓷的弛豫性能

在制备 ０．９３ＰＭＮ－０．０７ＰＴ（ＰＭＮＴ）陶瓷时，让 ＭｇＯ过剩使Ｎ（Ｍｇ）：Ｎ（Ｎｂ）（原子比）为１：１，它与ＰＭＮ的极性微区［Ｐｂ２ＭｇＮｂ］中Ｍｇ和Ｎｂ的原于比相同．测试结果表明：与以往的ＰＭＮ－ＰＴ材料（ＰＴ的原子百分数小于 ３５％）的情况不同，在ＸＲＤ图中可观测到的铁电四方相；代表极性的 Ｎｂ－Ｏ－Ｎｂ的键振动，在Ｒａｍａｎ谱中强至可以与低温时ＰＭＮ中存在长程相关的Ｎｂ－Ｏ－Ｎｂ键的振动相比较，这说明ＰＭＮＴ中的长程相关性增大．由于高铅缺位的钉扎、自由场的存在等的影响，在介电常数峰温的低温侧存在另一准弛豫铁电－准铁电性转变（ｑＲＦＥ－ｑｎＦＥ： ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）．

微波快速烧结对弛豫铁电陶瓷显微结构与性能的改善

研究了 2 45GHz多模腔微波烧结系统对组成为xPb(Mg1/3 Nb2 /3 )O3 yPb(Zn1/3 Nb2 /3 )O3 zPbTiO3 的弛豫铁电陶瓷快速均匀烧结过程 .与常规烧结相比 ,微波烧结可显著提高致密化速率 .同时细化晶粒、晶界 ,改善材料显微结构 ,从而大幅度提高材料的击穿场强和断裂强度 ,并达到与常规烧结相近的介电常数 .

铌镁酸铅基弛豫铁电陶瓷中的焦绿石

分析了铌镁酸铅中焦绿石的形成机理及铌镁酸铅显微结构,并研究了焦绿石对铌镁酸铅性能的影响,同时提出了提高铌镁酸铅基弛豫铁电陶瓷性能的措施。

新型压电单晶PMNT的生长、性能及应用

通过对PMN -PT二元体系在高温下的相结构、相稳定性以及相图的研究 ,确立了PMNT单晶的生长方法 ,用Bridgman方法生长出了大尺寸高质量的PMNT单晶 .目前制备的PMNT单晶尺寸达到40× 70mm ,晶片尺寸为2 0× 2 0× 1mm ,其主要性能为 :介电常数ε～ 5 0 0 0 ,介电损耗tanδ <0 9%,压电系数d3 3 >15 0 0pC N ,机电耦合系数k3 3～ 94%.在准同型相界附近 ,PMNT单晶的压电活性比较高 ,但其结构比较复杂 ,实际应用时应该考虑单晶的综合性能 ,生长组成略为离开相界的PMNT单晶 .在扫描电声显微镜中 ,我们将PMNT单晶用于其压电换能器 ,明显提高了电声像的分辨率 ,充分显示出PMNT在超声成像、水声换能器以及高应变驱动器中有广泛的应用前景 .