WO_3掺杂PMS-PNN-PZT压电陶瓷的压电性能的研究

用固相反应法制备了掺杂WO3的PMS-PNN-PZT压电陶瓷,研究了WO3对PMS-PNN-PZT陶瓷的相结构与压电性能的影响。WO3的加入促进了PMS-PNN-PZT压电陶瓷的烧结致密化。掺杂0.5wt%时,在1100℃下烧结具有最佳压电性能:d33=381p C.N-1,Qm=1040,Kp=0.53,rε=1448,tanδ=0.0052。

烧结工艺对PMS-PNN-PZT压电厚膜性能的影响

采用丝网印刷法制备了PMS-PNN-PZT四元系压电厚膜陶瓷材料。研究了压电厚膜的烧结温度、烧结气氛对其压电、介电等性能及微观结构的影响。用XRD和SEM分析材料的相组成、厚膜定位及显微结构,结果表明,在密封埋粉的PbO气氛中,烧结温度1060℃,保温时间2 h,制得一种性能良好的压电厚膜陶瓷材料。其中,该压电厚膜压电常数d33为240 pC/N,相对介电常数rε为1 112,机械品质因数Qm为1250,机电耦合系数kp为0.52。

缓冲层对PMS-PNN-PZT压电厚膜材料性能的影响

采用丝网印刷的方法制备了PMS-PNN-PZT四元系压电厚膜陶瓷材料。研究了基板、下电极和PMS-PNN-PZT厚膜层三者之间的高温扩散作用,及SiO2缓冲层对PMS-PNN-PZT压电厚膜的压电性能以及显微结构的影响。用XRD和SEM分析材料的相组成、厚膜定位及压电层的显微结构。结果表明,缓冲层有效地阻止了三者之间的相互扩散,样品的d33、εr等都有所提高,所制得的压电厚膜d33为285pC/N,εr为1210,Qm为1330,kp为0.54。

Sr取代硬性PMS-PZT压电陶瓷研究

采用常规固相反应法合成了Pb_(1-x)Sr_(x)(Mn_(1/3)Sb_(2/3))_(0.05)Zr_(0.48)Ti_(0.47)O_(3+)0.25%CeO_(2)+0.50%Yb_(2)O_(3)+0.15%Fe_(2)O_(3)(PMS-PZT,x=0,0.02,0.04,0.06)的三元系硬性压电陶瓷。采用X线衍射仪、准静态压电常数测试仪和铁电测试仪系统地研究了Sr取代对PMS-PZT陶瓷的相结构及电学性能的影响。实验结果表明,无Sr取代和有Sr取代的PMS-PZT压电陶瓷均具有单一的四方相晶体结构。当x=0.02时,PMS-PZT的性能最佳:d_(33)=415 pC/N,Q_(m)=522,T_(C)=291℃,k_(p)=0.64,ε_(r)=1304,P_(r)=11.32μC/cm^(2),E c=9.05 kV/cm.

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.

烧结温度对PMS-PZT系陶瓷显微结构和压电性能的研究

研究了不同烧结温度对Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3(PMS-PZT)系压电陶瓷显微结构和压电性能的影响.实验结果表明:在1240℃、2h条件下烧结,能获得最优的综合性能:εr=1530、d33=374、Kp=0.6、tanδ=0.41%、Qm=1250,可以满足压电变压器和超声马达等大功率场合下的使用要求.与此同时,当烧结温度为1100-1150℃时,材料仍然具有良好的压电性能:εr=1370、daa=348、Kp=0.57、tanδ=0.62%、Qm=1620(1150℃),因此可以作为中低温烧结的多层器件用厚膜材料.高温显微镜、SEM、TEM和EDS等研究表明,PMS-PZT系陶瓷具有很宽的烧结温度区域,特别是中低温烧结时仍能成瓷并具有高的压电性能,主要是因为PbO和Sb2O5在较低烧结温度下(1100℃)能够形成过渡液相促进陶瓷烧结,随着烧结温度的升高,它们能够重新进入晶格形成单一钙钛矿结构.

硅掺杂PMS-PZT材料的晶界行为对畴结构和压电性能的影响

运用XRD、TEM、EDS等实验手段,研究了Si离子掺杂对PMS-PZT材料的相结构、微观结构以及电畴形貌的影响.XRD测试结果表明,所有材料都显示钙钛矿结构,四方度(c/a)随着掺杂量的增加而增大.TEM研究结果表明,随着Si离子掺杂量的增加,电畴的形貌由鱼刺型过渡到微米级的带状畴,最后转变为波浪状的电畴.EDS表明在材料的晶界处含有纳米级的SiO2和PbSiO3,并且发现单斜晶系的孪晶ZrO2在晶界附近析出.本文对孪晶ZrO2的析出及其析出量随着硅离子含量增加而增加的原因作了解释,最后对材料压电性能的降低进行了探讨.

SiO_2掺杂对PMS-PZT陶瓷结构和电性能的影响

对Pb0.98Sr0.02(Mn1/3Sb2/3)0.1Zr0.47Ti0.43O3(简称PMS-PZT)+w(SiO2)(0≤w≤0.6%)三元系压电陶瓷材料的微观结构和电性能进行了研究。XRD图谱表明室温下该材料为钙钛矿结构,并随SiO2掺杂物的加入材料由四方相向三方相转变。实验结果表明:当w(SiO2)为0.1%时,在1300℃,1h条件下烧结,能获得较好的综合性能:εr为1642,tgδ为0.0043,kp为0.57,Qm为1553,d33为325pC·N–1,可以满足压电电动机和压电变压器等高功率应用方面的要求。

PMS-PZT压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PMS-PZT三元系压电陶瓷,分析了其粉体和陶瓷样品的相结构组成,测试结果表明在预烧粉体中随着PMS含量的增加,焦绿石相也增加,在所有陶瓷样品中均为100%的钙钛矿结构;研究了室温下PMS含量对相对介电常数er、介质损耗tgd、居里温度tC、机电耦合系数kp、机械品质因数Qm和压电常数d33的影响,实验表明随着PMS含量的增加,材料逐渐变硬,er、tC、kp和d33逐渐减少,tgd和Qm逐渐增加。

五元系PZN-PSN-PMS-PZT压电陶瓷的研究

对PZN-PSN-PMS-PZT五元系压电陶瓷的烧结温度(1200～1280°C)、Zr/Ti与性能的关系以及部分Sr2+、Ba2+取代Pb2+对材料性能的影响进行了研究。实验结果表明:当Zr/Ti=0.455/0.435,掺Sr2+、Ba2+(摩尔分数均为2%)时,在1260°C,2h条件下烧结,样品的品质因数Qm为1671;介电常数εTr3为1294;压电常数d33为285pC·N-1;介质损耗tanδ为0.004;机电耦合系数kp为0.522;居里温度TC为295°C;矫顽场强Ec为19kV·cm-1,显示出该五元系具有很大的应用价值和发展潜力。

烧结工艺对PSN-PZN-PMS-PZT瓷性能的影响

采用二次合成工艺得到了Pb(Sn1/3Nb2/3)0.03(Zn1/3Nb2/3)0.03(Mn1/3Sb2/3)0.04Zr0.435Ti0.465O3(PSN-PZN-PMS-PZT)五元系压电陶瓷。分析讨论了压电陶瓷的烧结温度与体密度、气孔率、晶粒大小及介电、压电性能的关系。并研究升温速度,保温时间对介电、压电性能的影响。结果表明,升温速度过快时材料致密性下降;烧结温度1 260℃保温3 h,得到一种综合性能优良的压电材料。其主要参数:r为1 390,d33为300 pC/N,kp为55.1%,Qm为1 180,tg为0.30?02。

PNW对PMS-PZT压电陶瓷结构和性能的影响

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;随着PNW含量的增加,陶瓷晶粒逐渐长大;研究了室温下PNW含量对介电性能和压电性能的影响,实验表明,随着PNW含量的增加,介电常数rε、机电耦合系数kp和压电常数d33先增加,PNW含量为0.02 mol时分别达到最大值,然后降低;随着PNW含量的增加,介电损耗tanδ一直增加,机械品质因数Qm和居里温度TC始终降低。PNW含量为0.02 mol的压电陶瓷适合制作大功率压电陶瓷变压器。其性能为:rε=2 138,tanδ=0.005 8,kp=0.61,Qm=1 275,d33=380 pC/N和TC=205℃。

PNW和PMS变化对PNW-PMS-PZT压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了(Pb0.95Sr0.05)[(Mn1/3Sb2/3)x(N i1/2W1/2)y(Zr1/2Ti1/2)z]O3(PNW-PMS-PZT)四元系压电陶瓷,研究了室温下PMS和PNW含量对PNW-PMS-PZT相结构、介电性能和压电影响,实验表明所有陶瓷样品的相结构为100%钙钛矿结构,综合考虑rε、tanδ、kp、Qm和Tc,可以得出组分为x=0.06,y=0.02,z=0.92的陶瓷可以用作大功率压电陶瓷变压器。

PNW-PMS-PZT压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PNW-PMS-PZT四元系压电陶瓷,分析了其粉体的相结构组成,研究了室温下烧结温度和组分对表观密度ρ、相对介电常数εr、介电损耗tanδ,居里温度Tc和压电常数d33的影响,实验表明在室温下随着PZT含量的增加εr、Tc、d33逐渐增大,tanδ逐渐减小;随着烧结温度的提高,ρ总体增大,εr、d33增大,tanδ逐渐减少,Tc变化不明显。制得了εr=2200,tanδ=0.0062,d33=390pC/N,Tc=235℃的压电材料。

锆钛比变化对PZT-PZN-PMS压电陶瓷相结构及电学性能的影响

通过传统固相法合成了四元系压电陶瓷材料Pb0.95Sr0.05(Zr1-xTix)O3-Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3(简称PZT-PMS-PZN),用XRD技术分析了陶瓷的相结构,研究了不同Zr/Ti比对该材料的机械品质因数Qm、机电耦合系数KP、压电常数d33、介电常数rε以及介电损耗tanδ的影响.结果表明,当0.46≤x≤0.50时,材料四方与菱方两相共存,即为材料的准同型相界.当x=0.48且烧结温度为1150℃时,陶瓷具有优良的综合电学性能.其主要性能参数为:εr=1 761,tanδ=0.002 8,Qm=1300,d33=351pC/N,Kp=0.58.该材料可作为大功率压电陶瓷变压器的候选材料.

PZN含量变化对PZT-PZN-PMS压电陶瓷相结构及性能的影响

通过熔盐法成功地合成了四元系压电陶瓷材料0.9Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3 xPb(Zn1/3Nb2/3)O3 (0.1-x)Pb(Mn1/3Sb2/3)O3(简称PZT PZN PMS),用XRD技术分析了粉体和陶瓷的相结构,研究了不同Pb(Zn1/3Nb2/3)O3含量对该材料的机械品质因数Qm、机电耦合系数Kp、压电常数d33以及介电损耗tgδ影响.结果表明,随着PZN含量逐渐增加,Kp先增加后降低,d33逐渐增加,tgδ先减小后增加,而Qm却逐渐减小;当PZN摩尔含量为0.05时,陶瓷具有优良的压电性能.材料的主要性能参数为:Qm=1381,Kp=0.64,d33=369pC/N,tgδ=0.0044.该材料可作为大功率压电陶瓷变压器的候选材料.

大功率PZT-PMS-PSN四元系压电陶瓷的研究

采用固相法制备了PZT-PMS-PSN四元系压电陶瓷,系统地研究了PSN组分含量对PZT-PMS-PSN四元系压电陶瓷的相结构、显微形貌及介电性能和压电性能的影响。结果表明:当PSN组分含量为0.02时,1230?C烧结下的陶瓷具有相对优良的综合性能,Q_m=2248,K_p=0.557,d_(33)=226pC/N,tanδ=0.0056。通过调节组分制备出了综合性能优良的PZT-PMS-PSN基础体系,能够满足大功率压电陶瓷变压器材料的使用要求。

PMS-PZN-PZT压电陶瓷材料的性能研究

采用传统的陶瓷制备工艺制备了PMS-PZN-PZT四元系压电陶瓷,探讨了不同烧结温度对材料性能的影响,以期获得材料的最佳制备工艺。实验结果表明,此四元系材料具有较宽的烧结温度范围;在1200℃烧结工艺条件下,材料的机电耦合系数与压电常数最大,介电损耗最小,介电常数适中。

PMS-PNN-PT压电厚膜陶瓷材料的研究

利用丝网印刷的方法制备了一种新型复合添加Pb（Mn1/3Sb2/3）O3、Pb（Ni1/3Nb2/3）O3、碱土金属CaCO3、Bi2O3改性PbTi O3压电厚膜陶瓷材料。制得的厚膜膜厚为50-80μm,并具有高压电活性、大压电各向异性、低介电常数及小的介质损耗。分析了预烧粉末和厚膜样品的相结构组成,研究了烧结温度对厚膜陶瓷材料的密度ρ、压电常数d33、厚度机电耦合系数Kt、相对介电常数εr和介质损耗tgδ的影响,结果表明,预烧粉末在850℃下出现了焦绿石相;随着烧结温度的升高,ρ、d33、Kt和εr都是先增大后减小,tgδ先减小后增大。制得了ρ=4.0g/cm3、d33=63.5pC/N、Kt=0.52、εr=143、tgδ=0.009的压电厚膜陶瓷材料。

成型工艺对PMN-PMS-PZT热释电陶瓷性能的影响

采用干压、冷等静压和凝胶注模等不同成型工艺制备铌锰酸铅-锑锰酸铅-锆钛酸铅（PMN—PMS-PZT）陶瓷，并进行对比研究。实验结果表明，冷等静压成型的陶瓷综合性能较好，其具有均匀紧凑的晶粒结构，可得到较高的成瓷密度；使材料的介电常数εr，和介电损耗tanδ降低，在保持较高热释电系数p的同时降低低温铁电三方相-高温铁电三方相（FRL—FRH）的相变温度，并使热释电系数峰值得到稳定。其最佳性能为室温时，εr=216，tanδ=0．20％，p=12．0×10^-4C／m^2·℃（持续温区为23-55℃），探测率优值FD=24．6×10^-5Pa^-1/2。