Co、Sm共掺杂PZN-PZT压电陶瓷的低温烧结与电性能研究

试验采用传统固相法,成功制备出Co、Sm共掺杂的Pb_(0.95)Ba_(0.05)(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_(0.2)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))_(0.8)O_(3)+0.6mol%Co_(2)O_(3)+0.04mol%Sm_(2)O_(3)三元系压电陶瓷。研究分析了不同烧成温度下PZN-PZT压电陶瓷材料的压电性能、介电性能、相组成及其微观结构。结果显示,Co、Sm共掺杂不仅改善了PZN-PZT的压电、介电综合性能:d_(33)=301 pC/N,K_(p)=0.72,ε_(r)=1486.46,tanδ=0.11%,Q_(m)=515,而且将材料的烧成温度降低到950℃。

PZN-PZT压电陶瓷及其PVDF压电复合材料的制备和性能

采用固相烧结法合成了 PZN- PZT(铌锌锆钛酸铅 )三元系压电陶瓷烧结块材和粉末 ,并采用 XRD、SEM等测试方法对其结构和性能进行了分析。PZN- PZT常压烧结陶瓷具有优良的压电性能 ,PZN- PZT颗粒粒径在 0 .5～ 4 μm之间 ,颗粒形态不太规整。采用溶液共混法将 PZN- PZT粒子均匀分散于 PVDF基体中 ,制备了 PZN- PZT/PVDF0 - 3型压电复合材料。研究了 PZN- PZT质量分数、极化电场等因素对该压电复合材料压电和介电性能的影响。实验结果表明 ,选用压电活性更高的压电陶瓷粉末进行复合 ,可有效提高压电复合材料的压电性能。增加 PZN-PZT质量分数。

锰掺杂对0.2PZN-0.8PZT陶瓷压电性能的影响

研究了锰掺杂对0.2PZN-0.8PZT(PZNT)陶瓷微观结构及压电性能的影响,结果表明:随锰离子的添加,陶瓷晶粒长大,烧结致密;晶格发生畸变,体系的相结构由四方相向三方相过渡,居里点降低.此外,锰掺杂使材料体系'变硬',εT33/ε0和tanδ变小,Qm值增加,同时瓷体较高的致密度又保证了Kp不致降低.

中温烧结PZN-PZT系陶瓷的压电性能研究

在多层压电器件的研制过程中，为实现压电陶瓷和Ａｇ／Ｐｄ内电极的共烧结，本文对中温１１００～１１４０℃范围烧成的ＰＺＮ－ＰＺ－ＰＴ系压电陶瓷的电性能进行了研究，结果表明，保温时间对该组成的压电介电性能有重要的影响，随保温时间的延长，ｄ３３从４２０×１０－１２Ｃ／Ｎ增加到 ５６０×１０－１２Ｃ／Ｎ， Ｔ３３从 ２１８０增加到 ２９００。

Nb_2O_5掺杂对PZN-PZT压电陶瓷微观结构和电性能的影响

研究了施主掺杂离子Nb^5＋对Pb（Zn1/3Nb2/3）0.2Ti0.4Zr0.4O3 （PZN-PZT） 压电陶瓷微观结构和电性能的影响. Nb2O5加入量为0.0%～1.0%, 样品制备采用钶铁矿前驱体方法. 通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析, 确定了Nb2O5在钙钛矿主晶格中的固溶限度为0.5%左右. 少量Nb2O5能够抑制晶粒生长, 并导致四方相向三方相转变和晶体四方度的降低;而过量Nb2O5对晶粒尺寸、相转变和晶格畸变没有显著影响. 材料的电性能随Nb2O5加入量的增加而呈现极值型变化, 最优电性能在固溶限度处.

钾离子掺杂PZN基陶瓷的相结构和介电性能

采用复相混合烧结制备出掺杂钾离子的 PZN基陶瓷 ,研究了钾离子对 PZN- BT- PT三元系弛豫铁电陶瓷的相结构、介电性能的影响。结果表明 ,钾离子掺杂可使材料的居里温度向低温方向移动 ,降低陶瓷的介电常数 ,但可有效改善陶瓷试样的温度稳定性 ;复相混合烧结可以消除由于钾离子掺杂而引起的焦绿石相 ;二者结合可获得具有纯钙钛矿相结构 ,弥散相变度宽 (～ 10 0℃ ) ,室温介电常数高 ,介电损耗低 (0 .0 11)的 PZN基弛豫铁电陶瓷 。

铅欠缺对PZN基陶瓷相组成和介电性能的影响

研究了初始粉体中的氧化铅欠缺对PZN基预烧粉体和无铅气氛烧结的陶瓷的相组成和介电性能的影响。研究发现:任何微量的铅欠缺都会使预烧粉体和陶瓷中产生焦绿石相,而且随着氧化铅欠缺量的增加预烧粉体和陶瓷中的钙钛矿相含量逐渐地下降。随着铅欠缺量的增加,PZN基陶瓷的介电常数大幅度地增加,但是铅欠缺对介电损耗影响很小。介电常数的增加主要是由于"有效有序微区"尺寸的增大和晶界间过量氧化铅层的消除。

A位取代对PZN-PNN-PZT压电陶瓷性能的影响

以固态氧化物为原料,采用固态合成工艺制备Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(ZrTi)O3(PZN-PNN-PZT)压电陶瓷,并研究了锆钛比(r(Zr)/r(Ti))、Ba2+的A位取代及Ba2+、La3+的A位复合取代对压电陶瓷电性能的影响。结果表明,PZN-PNN-PZT压电陶瓷在r(Zr)/r(Ti)=1.03下,进行Ba2+,La3+的A位复合取代后,即式子在Pb0.92Ba0.04La0.04(Ni1/3Nb2/3)y(Zn1/3Nb2/3)z Zrm Tin O3时压电性能最佳,其介电常数εT33/ε0=5 657,压电常数d33=709pC/N,机电耦合系数kp=0.69,品质因数Qm=45,居里温度TC=180.9℃。

热压和常压烧结PZN-PZT陶瓷的温度稳定性

采用热压烧结和常压烧结的方法制备了高压电性能的掺La0.3PZN-0.7PZT压电陶瓷,测定了二种试样的谐振频率、弹性柔顺系数、相对介电常数、介电损耗、机电耦合系数和压电应变常数等性能随温度的变化,并对实验结果进行了分析和讨论。实验结果表明,与常压烧结PZN-PZT陶瓷的性能相比,热压烧结试样的压电应变常数更高,温度稳定性更好。结构致密、纯度高有助于压电陶瓷材料温度稳定性的提高。

Zn_(1/3)Nb_(2/3)含量对xPMnS-(1-x)PZN性能的影响

以xPMnS-(1-x)PZN四元系压电陶瓷为研究对象,通过研究Zn1/3Nb2/3含量的变化对0.5PMnS-0.5aPZN材料结构与性能的影响,获得具有高压电活性的0.5PMnS-0.5aPZN陶瓷材料。结果表明,四方相结构的0.5PMnS-0.5aPZN材料压电活性优于三方相结构,性能最好的组成位于MPB(四方相边界)附近靠近四方相含量较高的区域,组成Zn1/3Nb2/3含量的变化影响了MPB的位置。

成型工艺对xPMS-(1-x)PZN陶瓷性能的影响

采用sol-gel方法预合成钙钛矿结构的PZT,采用固相法预合成MnSb2O6,然后用制得的PZT和MnSb2O6为原料,利用干压法和粉末电磁成型法成型,合成xPMnS-(1-x)PZN压电陶瓷,探讨了成型工艺对材料结构与性能的影响.结果表明粉末电磁压制法成型的样品致密度均达到了95%以上,性能均高于干压法制备的材料,当x=0.55时综合性能可达到最佳,分别为kp=0.46,Qm=391,tanδ=0.54%,ε3T3/ε0=1739,d33=347pC/N.

粉末电磁压制法制备xPMS-(1-x)PZN陶瓷

分别采用普通干压法和粉末电磁压制法成型,制备xPMnS-(1-x)PZN压电陶瓷,探讨了成型工艺对材料结构与性能的影响。结果表明粉末电磁压制法成型的样品致密度均达到了95%以上,压电与介电性能均高于干压法制备的材料,当x=0.55时综合性能可达到最佳,分别为kp=0.46,Qm=391,tanδ=0.54%,ε3T3/ε0=1739,d33=347pC/N。

铬掺杂的PSN-PZN-PZT四元系压电陶瓷材料的研究

用传统固相合成方法制备了Pb(Sn1/3Nb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3(简写为PSN-PZN-PZT)四元系压电陶瓷材料,主要研究Cr离子掺杂对此材料的微观结构以及压电、介电性能的影响.通过对XRD衍射谱图分析可知,随着Cr的掺杂量的增大,该系统材料的三方相的含量减少,准同相界的位置向三方相移动;SEM照片显示,晶粒尺寸随Cr的量增大而增大,在0.5wt%含量时晶粒分布均匀且大小较为一致;ERP结果表明,Cr2O3在材料中主要以Cr3+、Cr5+存在.且结合材料的性能参数分析,增加Cr的含量会促使Cr离子由高价向低价转化.当Cr2O3的掺杂量为0.5wt%时,PSN-PZN-PZT材料的综合性能较好.

热压法制备0.3PZN-0.7PZT压电陶瓷研究

研究了热压法制备０．３ＰＺＮ－０．７ＰＺＴ系压电陶瓷过程中，铅含量以及热压和退火工艺对材料性能的影响．实验结果表明，适当降低铅含量、提高退火温度和退火时间可得到性能优良的压电陶瓷．制得的压电陶瓷密度接近理论密度，电性能指标为： ｄ_（３３）＝７１５ ｐＣ／Ｎ， Ｋ_ｐ＝０．６５， ｔｇδ＝２．９％， εｒ＝３４５７， Ｑ_ｍ＝５０．１．

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．

镧掺杂对PZN基陶瓷的电致应变和电滞后的影响

用二次合成法制备了掺镧的 PZN基多元系陶瓷并研究了镧掺杂对该体系陶瓷的相结构、介电、电致伸缩性能及电滞回线的影响。实验结果表明 :随着镧含量的增加 ,陶瓷的钙钛矿相含量、介电常数、纵向及横向电致应变和电致伸缩系数减小 ,电滞后效应降低即剩余极化和矫顽场强减小 ,陶瓷的介电性能的温度稳定性也得到了改善。

铌欠缺对掺镧PZN基陶瓷的有序微区和介电性能的影响

研究了铌欠缺对掺镧 PZN基陶瓷相结构、有序微区以及介电性能的影响。铌欠缺消除了掺镧所产生的焦绿石相 ,使陶瓷试样恢复为百分之百的钙钛矿相结构。 Ram an散射光谱分析表明 ,铌欠缺使掺镧 PZN基陶瓷的有序微区增大 ,同时铌欠缺也提高了掺镧 PZN基陶瓷的介电常数。铌欠缺使介电常数增大的原因归结于焦绿石相的消除和“有效有序微区”

PZN-PFN基复相陶瓷的制备及介电性能研究

用混合烧结法制备了两相共存的PZN -PFN复相陶瓷 ,分析了实现两相共存的原因。研究了复相陶瓷的介电性能及其温度稳定性 ,也详细研究了烧结温度和保温时间对复相陶瓷介电性能及其温度稳定性的影响。

PZN-PZT压电陶瓷高温石墨还原行为研究

为研制具有超大位移量的 Ｒ Ａ Ｉ Ｎ Ｂ Ｏ Ｗ 新型压电微位移驱动器， 对制备该器件所用铌锌酸铅锆钛酸铅（ Ｐ Ｚ Ｎ Ｐ Ｚ Ｔ） 压电陶瓷材料的还原行为进行了初步研究， 观察到还原样品断口上呈现出清晰的多层层次结构采用 Ｓ Ｅ Ｍ、 Ｘ Ｒ Ｄ 和电导率测量等研究方法， 研究了还原样品各层次的断口形貌、物相组成和导电类型， 对 Ｐ Ｚ Ｎ Ｐ Ｚ Ｔ 压电陶瓷材料在高温下被石墨还原的过程和机理作了初步解释研究表明还原反应是按照先晶界后晶粒的顺序进行， 各层的导电类型随还原程度由浅到深呈现出绝缘体型半导体型金属型的变化规律， 对于轻度还原层， 仍保持着初始的固溶体晶相结构， 相应地对深度还原层， 初始晶相结构已被破坏，

高温溶液法生长PZN-9PT弛豫铁电晶体

采用高温溶液法制备了PZN-9PT晶体,研究了晶体相结构、生长形态,表征了其介电、压电和电滞回线等部分电学性能。结果表明,采用高温溶液法可制备出纯钙钛矿结构的PZN-9PT单晶,晶体呈淡黄色多面体形态,晶粒表面的台阶均为直形生长台阶;其三方-四方相转变温度为89℃,居里温度为175℃;[221]切型PZN-9PT单晶的压电常数为230 pC/N,矫顽场为8.8 kV/cm。