Nd_2O_3改性PbTiO_3陶瓷性能的研究

通过添加少量的Ｎｄ２Ｏ３可以改善ＰｂＴｉＯ３陶瓷的性能。这种性能的改善是与用Ｎｄ２Ｏ３改性的ＰｂＴｉＯ３陶瓷的显微结构和导电机制密切相关的。本文研究了Ｎｄ２Ｏ３改性的ＰｂＴｉＯ３陶瓷的性能参数。

溶胶-凝胶法制备纯PbTiO_3超细粉的研究

以金属醇盐和无机盐为原料，用溶胶－凝胶法制备合成了粒径小于５０ｎｍ的纯ＰｂＴｉＯ３超细粉，探讨了溶胶－凝胶过程反应机理，并对制备过程中的一些主要因素如ｐＨ值、溶液浓度和温度等进行了讨论，采用热分析、Ｘ－Ｒａｙ衍射分析和ＴＥＭ等测试手段对ＰｂＴｉＯ３超细粉进行了分析。

熔盐法合成PbTiO_3粉体及其表征

以 TiO_2和 PbC_2O_4为反应物,Nacl 和 NaCl-KCl 为熔剂,于820—1000℃保温2 h 制备了纯净的 PbTiO_3 粉体．熔盐法制备过程中盐的用量以及温度明显的影响晶粒的尺寸,当温度低于900℃时,在氯化物盐中随着温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大；当温度高于900℃时,晶粒尺寸随温度的升高变化不大,晶粒最终发育为较完整的球形．熔盐合成晶体生长过程为扩散机制控制,通过调整熔盐的用量及温度可以控制晶粒的尺寸与形貌．熔盐法制备 PbTiO_3粉体工艺流程简单,时间短,产量大,成本低,无污染．

高温高频用改性PbTiO_3压电陶瓷材料的研究

基于改性PbTiO3陶瓷制备高温高频压电陶瓷材料,对ABO3型钙钛矿结构B位复合取代的(1-x)PbT iO3+x Pb(Cd4/9N b2/9W3/9)O3系压电陶瓷材料进行了研究。实验结果指出,当x=0.2时,掺入适量的改性添加物M nO2,经适当的工艺过程,可得压电性能优良的高温高频压电陶瓷材料。其中,材料的居里温度TC≥480°C,机械品质因数Qm>2 000,机电耦合系数kt可达0.45,介电常数ε约为200,是一种很有前途的高温高频压电陶瓷材料。

PbTiO3薄膜生长的Monte Carlo模拟Ⅰ：模型与算法

提出了一种基于Monte Carlo方法的模拟多元氧化物薄膜生长的三维模型及模拟算法,并以模拟PbTiO3薄膜的生长为例加以说明.模拟中使用的晶格空间基本单元为立方体,单个的ABO3结构晶胞简化为2×2×2个立方体,并采用周期性边界条件;Monte Carlo事件由沉积事件,扩散事件和脱附事件组成;根据PbTiO3的组成确定沉积原子的种类和比例,即根据Pb∶Ti∶O为1∶1∶3的比例借助一随机数随机选择原子的种类;原子扩散能力与扩散激活能相关,单个原子的扩散步数由沉积速率与实际扩散时间决定;激活能采用库仑势计算,其大小不仅与原子周围的架构相关,而且与架构中原子的种类相关.有关模拟结果将在另文中给出.

中性介质中PbTiO_3粉末的水热合成与表征

PbTiO 3 with a perovskite phase has been hydrothermally synthesized without the alkaline mineralizer, and the characterization of PbTiO 3 powders by XRD, TEM and other techniques is also given in detail. Compared with other processes, this method can give the excellent ceramics powders free from the contamination by foreign materials.

溶胶-凝胶法制备的PbTiO_3薄膜的光学性质研究

采用溶胶 凝胶法在石英玻璃衬底上制备出均匀透明的无定形PbTiO3 薄膜 ,并对其光学性质进行了详细的研究 ,发现其折射率的波形符合经典的Cauchy函数 .由半导体理论计算得到无定形PbTiO3 薄膜的光学禁带宽度为 3.84eV .FTIR透射光谱研究表明无定形PbTiO3 薄膜在中红外波段没有吸收峰出现 .对于在 5 5 0℃下快速热退火得到的PbTiO3 薄膜 ,通过远红外反射光谱测量 ,观察到了

纳米PbTiO_3改性MnO_2电极

采用溶胶 凝胶法制得钙钛矿型PbTiO3纳米粉体 ,借助XRD、TEM以及循环伏安测试对其性质作了表征。对掺杂纳米PbTiO3的MnO2 电极进行了循环伏安、深度恒流放电和充放电等测试。结果表明 ,在 40 %的KOH电解质溶液中 ,纳米PbTiO3与MnO2 形成一系列不同价态的复合氧化物 ,改变了MnO2 的放电机理 ,抑制了电化学惰性物质Mn3O4 的生成 ,放电容量平均提高了 45 % ,充放电容量较I .C .No .1样品也提高了 10 %～40 %。

PbTiO_3/PVDF复合材料介电性能及压电性能研究

实验制备了 Pb Ti O3/ PVDF复合材料 ,测试了频率对复合材料介电性能的影响 ,并分析了 Pb Ti O3的体积分数与复合材料介电性能的关系 ;研究了复合材料的压电性能 ;并对样品微观形态进行了分析。

溶胶凝胶合成PbTiO_3/NiTi工艺研究

研究了溶胶凝胶工艺在NiTi基体表面复合PbTiO3 压电陶瓷薄膜的过程 ,并从热处理温度分别对陶瓷相和合金基体的影响出发 ,讨论了复合膜的最佳热处理工艺。此外 ,还对水热法和溶胶凝胶法合成的陶瓷薄膜表面形貌进行了分析比较。

PbTiO3薄膜生长的Monte Carlo模拟Ⅱ：模拟结果与讨论

根据本文作者提出的基于Monte Carlo方法模拟多元氧化物薄膜生长的三维模型及模拟算法(详见另文),编制了模拟软件,并以PbTiO3薄膜为例模拟了多元氧化物薄膜生长初期的表面形貌.模拟中选定两个输入参数为沉积速率和沉积温度,并根据相关研究报道的实验条件,分别取沉积速率处于0.1～0.001nm/s之间,沉积温度处于800～1000K之间.模拟结果表明,在薄膜生长的初始阶段,沉积速率和沉积温度对薄膜形貌的影响很大,随着沉积速率的降低和沉积温度的升高,初始凝聚岛的面积增大,总的岛的数目减小;在较低的沉积速率和较高的沉积温度条件下更容易得到薄膜的层状生长.

由铅、钛乙醇盐配合物制备纳米PbTiO_3粉体

在0.03 mol/L (Bu4N)Br的乙醇溶液中, 电解钛片4 h, 然后电解铅片2 h, 每隔30 min加入0.1 mL乙酰丙酮, 制得铅、钛金属醇盐. 采用红外、拉曼光谱测试结果表明, 纳米PbTiO3前驱体结构中含有acac-(乙酰丙酮基), 可以有效克服团聚现象. 经差热-热重分析、 X射线衍射、电子透射显微镜测试表明, 凝胶经乙醇洗涤、真空干燥24 h后粒径为10 nm; 700 ℃煅烧2 h制得纳米PbTiO3粉体, 粒径在10～15 nm.

PbTiO_3铁电薄膜晶化工艺研究

对sol-gel法制备的PbTiO3薄膜采用不同晶化工艺进行晶化,研究了晶化温度和基片对薄膜晶化的影响。研究表明,采用快速晶化工艺时,在550-750℃的较宽温度范围内,薄膜能够结晶形成稳定钙铁矿相结构,在LaAlO3基片上能获得结晶良好、具有(001)择优取向的PbTiO3薄膜。与常规晶化相比,快速晶化处理的薄膜结晶质量好,晶粒较小、分布均匀致密。

在(111)Si基底上直接溅射合成PbTiO_3薄膜以及Pb损失的抑制

利用射频磁控溅射系统，采用 Ｔｉ、Ｐｂ组合靶，以 Ｏ２为反应气体，在（ １１１） Ｓｉ基板上直接沉积 ＰｂＴｉＯ３薄膜，通过对不同基底温度以及沉积后的薄膜在不同的氧气氛中来用不同的降温速率降温制备。通过对所得的薄膜的结构和组成以及光学和电学特性的测试、分析得出：在５３５℃时沉积、溅射后直接充入 １０７Ｐａ的氧气并且以 ３℃／ｍｉｎ的速率降至室温，制备出了性能较好的具有钙钛矿结构的ＰｂＴｉＯ３薄膜。并对薄膜的形成机理进行了探讨。

PbTiO_3薄膜的非线性光学性质研究

用射频磁控溅射系统在α Al2O3衬底上制备了具有钙钛矿结构的PbTiO3薄膜. 用光学透射测量方法得到了该薄膜材料的基本光学常数 (带隙、线性折射率、线性吸收系数). 利用Z 扫描技术确定的非线性折射系数n2的符号及大小为-2. 8×10-7 esu,双光子吸收系数为 51. 8cm/GW. 这些结果表明PbTiO3铁电薄膜在非线性光学上具有潜在的应用前景.

超音速等离子喷涂法制备PbTiO_3涂层的表征

利用超音速等离子喷涂在调质45钢表面制备PbTiO3涂层,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱分析(EDS)等手段对所制备涂层的组织形貌和物相成分进行表征与分析;并利用显微硬度仪和纳米压痕仪对涂层的力学性能进行表征。结果表明:PbTiO3涂层表面为黄黑色,涂层光滑平整,孔隙率为1.5%;涂层为典型的层状结构,基体与PbTiO3涂层间的结合为机械结合,通过多个试样测量其结合强度的平均值为50.875MPa;纳米压痕仪测得涂层的表面硬度为7.858 GPa,弹性模量为139.308 GPa,显微硬度达到648.6HV0.1,涂层具有优良的力学性能;涂层主要成分为PbTiO3相。通过超音速等离子喷涂制备的涂层具有较好的综合性能,为后期在其表面沉积耐磨涂层打下了良好的基础。

PbTiO3/SrTiO3(010)异质界面上的周期性失配位错及电子富集

探索位错等缺陷对于铁电材料畴结构、铁电性、电导率等其他物理属性的影响对于研究铁电薄膜材料的铁电及压电机理有着至关重要的作用,关于界面位错对铁电薄膜材料物理性质产生影响的现有研究结果也还存在争议,有待深入探究。本文采用球差矫正透射电镜(STEM)以及电子能量损失谱(EELS)研究了(010)晶面PbTiO3/SrTiO3异质界面上的周期性失配位错的原子结构及电荷分布。分析结果发现在a[001]位错核区域及其附近,可能存在着电子富集的现象,该现象可能会提高位错线上的电子电导率,该结果对于探究位错对铁电异质结体系物理性质的影响具有意义。

钙钛矿型PbTiO_3对MnO_2电极的改性作用

通过固相反应制得用于MnO2 电极物理改性的钙钛矿型PbTiO3 。循环伏安和恒流放电测试表明 :在w (KOH) =40 %的电解质溶液中 ,PbTiO3 参与了MnO2 电极反应 ,改善了MnO2 的放电机理 ,使MnO2 电极的放电容量平均提高 3 0 %以上。

分步沉淀法制备PbTiO_3粉体材料

本文提出了一种用氨水和(NH_4)_2CO_3为沉淀剂,分步沉淀制备PbTiO_3粉体材料的方法。并对所得产物进行了X射线衍射晶体结构分析和化学分析,证明合成产物为高纯PbTiO_3。

PbTiO_3铁电薄膜的应力与尺寸效应

用推广的Landau Devonshire理论研究了应力与尺寸效应对PbTiO3(PTO)薄膜的铁电/介电性质的影响.研究表明:在外推长度δ>0时,张应力使膜的相变温度降低、自发极化减小,压应力使膜的相变温度升高、自发极化增加.在温度一定时PTO薄膜存在一个临界应力σc,当应力大于σc时,任意膜厚都保持顺电相.当应力小于σc时,存在尺寸驱动的相变,即当膜厚大于临界尺寸Lc时,膜进入铁电相;而当膜厚小于临界尺寸Lc时,膜处于顺电相.