BNBT无铅压电陶瓷晶粒定向生长

采用固相合成法制备了0.94(Na1/2Bi1/2)TiO3-0.06BaTiO3(BNBT)陶瓷粉体,用传统压电陶瓷工艺制备了无铅压电陶瓷,研究了烧结工艺对其径向收缩率和相对密度的影响。结果表明:随着保温时间的增加,径向收缩率和相对密度都出现了极大值。将陶瓷粉体与分散剂均匀混合制成高固相含量的浆料,以SrTiO3(100)单晶基片做模板,通过流延法制备了晶粒定向生长模型材料,初步探讨了热处理工艺对晶粒定向生长习性的影响。结果表明,随着保温时间的增加,晶体生长层厚度增加,生长层致密度增大。

掺锰BNBT基压电陶瓷性能研究

研究了添加不同剂量锰对(Bi1 2Na1 2)TiO3-BaTiO3(BNBT)二元系的介电、压电性能的影响.发现居里温度随锰掺杂量的增加而明显下降并逐步趋于稳定.当0≤x≤0.3时,介电性能随x的增加明显加强,在x=0.3时介电常数达到1850;当x>0.3时介电性能降低.压电常数d33、kt也表现出类似的变化趋势.另外,实验发现在该体系中添加适量Mn,可在较低的极化场强下得到较高的机电耦合系数,表明掺适量锰可以有效降低矫顽场强.

准同型相界处BNBT无铅压电陶瓷的研究

探索了准同型相界处BNT-BT(简称BNBT)二元体系无铅压电陶瓷的制备工艺及制备条件。采用XRD、SEM等测试技术,分析了制备工艺和制备条件对准同型相界处BNBT压电陶瓷晶体的微观结构、压电性能、介电性能等的影响,从而确定出最佳的制备工艺和制备条件。利用谐振-反谐振法得出最佳制备条件下制备的BNBT无铅压电陶瓷的介电性、压电性分别为:d33=120pC/N,rε=626,kp=20.34%,Qm=205.34。

制备工艺对BNBT陶瓷介电性能的影响

BNT(BaO-Nd2O3-TiO2)系统陶瓷是一种介电性能优良的陶瓷材料。在BNT中添加一定量的B i2O3,可以得到介电性能更优的BNBT(BaO-Nd2O3-B i2O3-TiO2)陶瓷。该文分别研究了球磨时间、烧结温度和保温时间对BNBT陶瓷介电性能的影响。结果表明:当球磨时间为10h、烧结温度为1160℃、保温时间为9 h时,BNBT陶瓷的介电性能为:介电常数ε=99.8281,介电损耗tanδ=2.65×10-4,介电常数温度系数αε≤±30 ppm℃/。

BNBT改性KNN基无铅压电陶瓷的性能研究

利用固相合成法制备了(1-x)(Na0.52K0.48)NbO3-x(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(KNN-xBNBT)无铅压电陶瓷.运用X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的相结构和显微结构进行了分析观察,并研究了BNBT掺杂量对陶瓷压电及介电性能的影响.所有样品都显示出正交相钙钛矿结构,无杂相,平均晶粒尺寸随着BNBT掺杂量的增加先减小后变大.BNBT的掺入使样品的电学性能得到明显改善,当x为0.005时,样品的性能达到最佳:d33=123pC/N,kp=44%,tanδ=2.2%.

组分调控BNBT6无铅压电陶瓷研究

固相法制备了（BixNay）0.94-Ba0.06Ti O3（简称BNBT6）陶瓷,表征了陶瓷的结构和性能。随x/y值增加,陶瓷结构由三方四方共存逐渐转变为四方结构;压电常数d33和机电耦合系数kp先增大再减小,当x/y=1.0时,d33达到最大值~138p C/N。电滞回线显示x/y≥1.068时,陶瓷为双电滞回线,暗示反铁电体的形成。

La掺杂对BNBT基陶瓷介电性能的影响

本文采用氧化铋、碳酸钠、氧化钛、钛酸钡、氧化镧为原料,制备了BNBT-La陶瓷。研究了La2O3掺杂对BNBT系陶瓷的晶体结构、介电性能和容温变化率(ΔC/C25℃)的影响。结果发现,BNBT-La的晶体结构与BNBT几乎一样,随着La2O3加入量的增加,容温变化率也随之有所改善。

(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-x(Yb0.5Nb0.5)xO3无铅陶瓷的结构,储能、应变、介电及阻抗性能研究

采用固相法制备了(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-x(Yb0.5Nb0.5)xO3(BNBT-xYN,x=0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.07)无铅陶瓷,系统研究了(Yb0.5Nb0.5)4+掺杂量对陶瓷相结构,表面微观结构,铁电、储能、应变及阻抗性能的影响。研究结果表明:(Yb0.5Nb0.5)4+均固溶进入BNBT陶瓷基体中,形成单一的钙钛矿结构。BNBT-xYN陶瓷具有致密的结构,类球形的晶粒随着(Yb0.5Nb0.5)4+掺杂量增加而明显细化。陶瓷由铁电体向弛豫铁电体转变,当x=0.02时可观察到类反铁电体的双电滞回线。掺杂使得陶瓷的储能密度和储能效率均得到提高,当x=0.03时陶瓷的储能密度和储能效率在70kV/cm下分别达到0.62J/cm3、50.16%;当x=0.02时BNBT-xYN陶瓷伴随着大的应变,应变量最大可达0.346%。(Yb0.5Nb0.5)4+的掺杂降低了陶瓷的铁电性,使其向弛豫铁电体转变,转变温度降低到室温以下,同时陶瓷有很好的绝缘性。

La_2O_3、Y_2O_3掺杂对(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅压电陶瓷性能的影响

以(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3为基体,研究了单、双组分掺杂La2O3、Y2O3对BNBT6陶瓷的压电和介电性能及微观结构的影响。XRD分析表明:掺杂La2O3、Y2O3均得到钙钛矿结构。SEM分析表明,分别掺杂0.2%La2O3和0.2%Y2O3使得陶瓷晶粒增大,压电常数提高,双组分掺杂La2O3、Y2O3在掺杂量0.12%La2O3+0.08%Y2O3时,压电常数d33增大到最大值144.6×10-12C/N,介质损耗降低到最小值0.039。

(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.935)Ba_(0.065)TiO_3-xBiScO_3陶瓷储能及应变性能研究

本研究采用BiScO_3组分对固相烧结工艺制备的(1-x)(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.935)Ba_(0.065)TiO_3-x BiScO_3(BNBT-x BS)无铅陶瓷进行改性,考察了BiScO_3掺杂含量对陶瓷的微观结构、储能、场致应变和介电等性能的影响。结果表明:随着BiScO_3掺杂含量的增加,BNBT-x BS陶瓷的相结构由三方相与四方相共存演变为伪立方相,无杂相形成,且平均晶粒尺寸略有增大;BiScO_3组分的引入破坏了BNBT陶瓷铁电畴的长程有序,表现出弱极化,且伴随有铁电相到弛豫铁电相的相变过程。BiScO_3组分提高了储能和应变性能,在70 kV/cm电场下其最大储能密度为0.46 J/cm^3,电致应变达到0.25%。介电常数随着掺杂含量的增加逐渐降低,其介电行为也表明陶瓷具有弛豫铁电体特征;BNBT-x BS陶瓷表现出负温度系数效应,且在450℃以下具有较好的绝缘性。

三种铁电阴极材料电子发射性能试验研究

本文采用锆钛酸铅、钛酸铋钠和钛酸钡三种不同铁电阴极材料,进行了电子发射试验,测定了电子发射电流密度,并对其在电子发射试验时的波形进行了分析讨论。结果认为:锆钛酸铅材料的电子发射电流密度略优于其他两种材料,但从无铅化角度来讲,钛酸钡与钛酸铋钠材料将有望取代现有的锆钛酸铅铁电阴极材料。

(Bi_(1/2)Na_(1/2))_(1-x)Ba_xTiO_3系无铅压电陶瓷的现状

综述了(Bi1/2Na1/2)1-xBaxTiO3系无铅压电陶瓷的最新研究进展。简述了A位非化学计量改性及几种较成功的掺杂改性方法。将A位掺杂(如La3+)、B位掺杂(如Co3+、Nb5+)以及综合掺杂(如Ce3+、Ce4+)的优缺点和掺杂机理进行了归类比较。解释了各系统中相应掺杂引起性能变化的原因,为进一步开展无铅压电陶瓷的研究提供参考。