模板晶粒定向生长技术制备(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷的性能研究

以熔盐法和质子取代法制备的片状Nb2O5粉体为模板晶粒,固相法合成的(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3(NKBT)粉体为基料,分别采用固相压制成型(干法)和流延成型(湿法)工艺制备出具有较高取向度的织构化NKBT无铅压电陶瓷,研究了两种成型工艺对NKBT无铅压电陶瓷的显微结构、压电性能和介电性能的影响。结果表明:采用湿法工艺制备的织构陶瓷的各项性能优于干法工艺,采用湿法工艺在1150℃保温5 h时,可以获得较高织构度(f=0.66)的NKBT无铅压电陶瓷,并具有优异的压电和介电性能:压电常数d33=149 pC/N,介电常数εT33/ε0=912和平面机电耦合系数kp=29.4%。

Bi0．5Na0．5TiO3基无铅压电陶瓷应用的研究进展

随着人们环保意识的增强，作为环境友好型的无铅压电陶瓷典型代表B0.5Na0．5TiO3基压电陶瓷已成为压电陶瓷领域研发的热点材料之一。结合目前有关报道，着重介绍了近年来国内外该陶瓷在相关电子器件中的应用，并展望了BNT基无铅压电陶瓷应用的发展趋势。

钛酸铋钠Bi0．5Na0．5TiO3（BNT）的制备工艺

结合钛酸铋钠Bi0．5Na0．5TiO3（BNT）的性质，介绍了钛酸铋钠Bi0．5Na0．5TiO3（BNT）的制备工艺。

CeO2掺杂(Bi0.5Na0．5)0．94Ba0．06TiO3压电陶瓷的电性能与微观结构

采用传统陶瓷工艺制备了CeO2掺杂（0～1．0％）（Bi0.5Na0.5）0．94Ba0．06TiO3（缩写为BNBT6）无铅压电陶瓷．研究了CeO2掺杂量（0～1．0％）（质量分数，下同）对BNBT6陶瓷的密度、相结构、微观结构及介电与压电性能的影响．XRD表明，CeO2掺杂量在0—1．0％之间变化，没有改变BNBT6陶瓷纯的钙钛矿结构．SEM表明，少量的CeO2掺杂，改变了陶瓷的微观结构．介电温谱表明，随着CeO2掺杂量的增加，铁电相向反铁电相转变温度（Td）降低．室温下，CeO2掺杂量为0．4％时，BNBT6陶瓷样品有很好的性能：密度为5．836g／cm^3，压电常数为136pC／N，平面机电藕合系数为0．303，相对介电常数为891，介电损耗为0．0185．

Ba_(0.98)Bi_(0.02)(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1-x)Cu_xO_3陶瓷的介电性能、弛豫行为与结晶化学特性

采用固相合成法,Bi3+作施主掺杂A位,Cu2+作受主掺杂B位,制备了Ba0.98Bi0.02(Ti0.9Zr0.1)1-xCuxO3(x=0,0.01,0.02,0.03)陶瓷样品。借助XRD、LCR等研究了该陶瓷的结构与介电性能。结果表明:当x=0.03时,陶瓷样品出现第二相。通过GULP模拟,缺陷偶极子的稳定性从低到高依次为:[2BiBa.+VBa″]、[2BiBa.+CuTi/Zr″]、[CuTi/Zr″+VO..],结合实验可知:介电弛豫程度与晶体中缺陷偶极子的存在形式相关,其中x=0.01时,晶体中以[2BiBa.+CuTi/Zr″]为主。随Cu2+掺杂量的增加,介电常数增加,介电常数与B位键价和呈反比变化、与八面体BO6的体积呈正比变化。

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。

SPS法制备Bi2Te3基热电合金的热电性能

用粉末冶金工艺结合SPS烧结制备了p型(Bi0.2Sb0.8)2Te3和n型Bi2(Te0.975Se0.025)3多晶半导体合金,研究烧结工艺对其热电性能的影响。结果表明,室温下,p型(Bi0.2Sb0.8)2Te3材料的热电优值Z为3.25×10-3K-1,n型Bi2(Te0.975Se0.025)3材料的热电优值Z为2.21×10-3K-1。

Ba_(0.98)Bi_(0.02)(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1-x)Co_xO_3陶瓷的介电性能及弛豫特性研究

采用固相反应法通过施受主共掺的方式制备Ba0.98Bi0.02(Ti0.9Zr0.1)1-xCoxO3(x=0.005,0.01,0.015,0.02)陶瓷,通过XRD和LCR表征样品的相结构和介电性能。结果表明:在所掺杂溶度范围内,陶瓷样品未出现第二相;x=0.02时样品仅表现出弥散相变铁电体的特征,晶体中缺陷偶极子以[Bi·Ba-Co'Ti/Zr]为主,晶体中缺陷偶极子的存在形式与介电弛豫程度相关;样品结晶化学特性说明B位离子键价与其介电常数存在反比例关系。

Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3的制备及光催化性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O、Na OH、Ti(OC4H9)4为原料,采用水热法制备Bi0.5Na0.5Ti O3纳米光催化剂。用XRD、TEM表征了Bi0.5Na0.5Ti O3光催化剂的结构和形貌。以亚甲基蓝为模型污染物,考察了不同浓度的Na OH对Bi0.5Na0.5Ti O3晶体在紫外光和可见光照射下光催化活性的影响。通过荧光技术研究了Bi0.5Na0.5Ti O3光催化剂表面羟基自由基的生成,探究了清除剂对光催化降解污染物活性的影响。结果表明:Na OH的浓度对Bi0.5Na0.5Ti O3光催化剂的紫外光和可见光活性有很大的影响,当Na OH浓度为8mol·L-1时制备的Bi0.5Na0.5Ti O3晶体光催化活性最高,光照1h,亚甲基蓝的紫外及可见光催化降解率分别达到69.8%、53.4%,在光催化降解过程中·O2ˉ和·OH起主要作用,尤其是·O2-起了重要作用。

基于CCS的DSP软件开发方法

主要介绍了利用CCS进行DSP软件开发的过程和程序调试方法,概括说明CCS集成开发环境的基本功能和使用方法,对主要的和不容易掌握的命令做了重点说明,并指出程序调试中应该注意的一些问题.熟练掌握调试开发工具对于加快DSP产品的开发速度是十分重要的.

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.

Y替代对Y_n(Ba_(0.8)Bi_(0.2))_(1–n)Fe_(0.9)Sn_(0.1)O_3负温度系数热敏陶瓷电学性能的影响

采用传统的固相烧结法制备了Yn（Ba0.8Bi0.2）1–nFe0.9Sn0.1O3负温度系数热敏陶瓷。借助X射线衍射分析仪、扫描电镜、阻温测试仪和交流阻抗分析仪对这类热敏陶瓷的物相、显微结构、阻温特性和阻抗特征进行了表征分析。所得Yn（Ba0.8Bi0.2）1–nFe0.9Sn0.1O3热敏陶瓷为伪立方钙钛矿结构, 粒度约1.0 μm, 随Y含量增加晶格常数a变小; 其室温电阻率、热敏常数和活化能分别介于2.17~9.17 MΩ·cm、6757~7171 K和0.583~0.618 eV范围内, 且均随Y含量增加趋于增大。阻抗分析表明, 在n=0.02、0.04时, 陶瓷体电阻由晶界、晶壳和晶粒电阻构成, 其中晶粒电阻贡献最大; 而在n=0.06、0.08时, 陶瓷体电阻由晶界、畴壁和电畴三个部分构成, 其中电畴区域电阻贡献最大; 在限定的测量温度范围内, 晶界、晶壳、晶粒、畴壁和畴电阻均表现出负温度系数热敏行为。

(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3基无铅压电陶瓷材料的研究进展

综述了国内外关于(Na0.5Bi0.5)TiO3(简称BNT)基无铅压电陶瓷材料的发展进程及研究现状,着重介绍了BNT基无铅压电陶瓷的制备工艺和掺杂改性,并对其发展趋势进行了展望.

溶胶-凝胶法制备Bi_(0.5)(Na_(0.825)K_(0.175))_(0.5)TiO_3粉体

用溶胶-凝胶法制备了B i0.5(Na0.825K0.175)0.5TiO3(简称BNKT17.5)的稳定溶胶,经退火处理得到了BNKT17.5无铅压电陶瓷粉体.研究了制备工艺条件对前驱体溶液和凝胶形成的影响并利用TG-DSC、X射线衍射(XRD),透射电镜(SEM)等技术研究了凝胶预烧温度、预烧晶体结构及晶形状况,结果表明乙酰丙酮与金属Ti离子的物质的量比[n(ACAC)/n(Ti4+)]及pH值是影响前驱体溶液和凝胶形成的主要因素.600℃以上退火处理的粉体样品呈单一的钙钛矿结构,晶粒大小在100 nm左右.

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)Na_(0．5))TiO_3(BNT)基无铅压电陶瓷研究进展

(Bi0．5Na0．5)TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷体系是目前研究最广泛的功能陶瓷材料之一。综述了BNT基无铅压电陶瓷的研究现状,讨论了相关体系的设计方法、铁电性、压电性以及BNT体系的制备方法。分析比较了 BNT系压电陶瓷与Pb(Zr,Ti)O3(PZT)压电陶瓷的性能差异以及存在的问题,对BNT基无铅压电陶瓷进行了展望。

高居里温度BaTiO_3-(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3无铅正温度系数电阻陶瓷的制备

用传统的固相反应烧结法制备了（1-xmol％）BaTi03-xm01％（Bi0．5Na0.5）TiO3（BBNTx）高温无铅正温度系数电阻（positive temperature coefficient of resistivity，PTCR）陶瓷。x射线衍射表明所有的BBNTx陶瓷形成了单一的四方钙钛矿结构。SEM分析结果显示随着BNT含量的增加，陶瓷晶粒尺寸减小。空气中烧结的0．2mol％Nb掺杂的BBNT1陶瓷，室温电阻率为～102^Ω·cm，电阻突跳为～4．5个数量级，居里温度为～150℃。氮气中烧结的0．3m01％Nb掺杂的BBNh（10≤x≤60）陶瓷，同样具有明显的PTCR效应，居里温度在180～235℃之间。随着BNT含量的增加，材料的室温电阻率增大，同时陶瓷的电阻突跳比下降。

Bi(Zn_(0.5)Ti_(0.5))O_3对Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3基陶瓷相结构及弛豫性的影响

采用固相反应合成法制备了(1-x)(0.96 Bi0.5Na0.5TiO3-0.04 BaTiO3)-xBi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷(x≤0.10)。通过X射线衍射,介电温度谱等对该体系陶瓷的相结构及弛豫特性进行了研究。结果发现,该陶瓷在Bi(Zn0.5Ti0.5)O3加入量低于0.05时呈现纯钙钛矿结构。此外,随着Bi(Zn0.5Ti0.5)O3加入量的增加,其相结构由三方-四方共存向赝立方结构转变;同时,陶瓷的弥散因子上升,偶极子取向冻结活化能下降,表明BZT的加入明显地增加了0.96Bi0.5Na0.5TiO3-0.04 BaTiO3陶瓷的弛豫性。

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。

氮气氛围下热处理的Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3薄膜的低温介电性能研究

采用溶胶凝胶法在LiNaO3(LNO)衬底上制备Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)薄膜.部分NBT薄膜在氮气氛围下进行了热处理,记为NBT-N2.在100～400 K的温度范围内,测量了NBT-N2的介电性能.NBT-N2薄膜的介电频谱中出现了损耗峰,存在弛豫现象.利用Arrhenius公式拟合弛豫所对应的激活能,发现在NBT-N2薄膜中存在2个热激活过程:一个对应氧空位电离引入的极化子的跳跃跃迁;另一个对应导电电子与偏离氧八面体中心的Ti离子之间的耦合.此外,采用复阻抗谱分析了NBT-N2薄膜中的介电弛豫过程,在测试温度范围内,随着温度的升高,该弛豫过程逐渐趋向于理想的德拜模型.