陈燕
,
江向平
,
郑雪娟
,
涂娜
,
冯子义
,
陈超
,
李月明
稀有金属材料与工程
采用固相反应法制备了K_0.5Na_0.5NbO_3+xCo_2O_3(0≤x≤1%)无铅压电陶瓷,使用XRD、SEM、 Agilent 4294A精密阻抗分析仪等对该体系的相组成、显微结构、压电及介电等性能进行表征.结果表明:Co_2O_3的掺入并没有改变K_0.5Na_0.5NbO_3的晶体结构,该陶瓷材料仍然为正交相钙钛矿结构;Co_2O_3的掺入使材料的晶粒尺寸明显增大,但当x=1%时,晶粒尺寸减小,说明过多的Co_2O_3有抑制晶粒长大的作用;Co_2O_3的掺入使200 ℃附近的正交→四方铁电相变温度TO-T向低温方向移动,居里温度TC向高温方向移动,同时材料的压电常数d_(33)、机电耦合系数k_p均随之先增大后减小,机械品质因数Qm整体增大,1 kHz频率下的介电常数ε_r和介电损耗tanδ降低,密度显著增大.当x=0.5%时,陶瓷性能最佳:d_(33)=103 pC/N,k_p=0.362, tanδ=1.8%,ε_r=234,Qm=182,ρ=4.29 g/cm~3.
关键词:
Co_2O_3掺杂
,
K_0.5Na_0.5NbO_3
,
压电性能
,
介电性能
李小红
,
江向平
,
文思逸
,
展红全
,
涂娜
人工晶体学报
以Fe2(SO4)3为原料,在不同温度和时间进行水热反应,产物经过600℃下热处理6h,得到了不同形貌的纳米α-氧化铁.通过XRD、SEM、TEM对α-Fe2O3的物相组成、形貌和微观结构进行表征.结果表明,花片状、海胆状、草莓状和哑铃状等多种形貌的产物均由纳米α-Fe2O3颗粒组装而成,纳米颗粒大小为10～50 nm.采用DTA分析了赤铁矿α-Fe2O3对高氯酸铵(AP)的催化性能.结果表明水热反应条件140℃保温4h获得的花片状α-Fe2O3,使得高氯酸铵(AP)热分解温度提前了67.2℃,较其它形貌,催化效果明显.
关键词:
纳米α-Fe2O3粉体
,
催化性能
,
水热反应
,
高氯酸铵(AP)
江向平
,
温佳鑫
,
陈超
,
涂娜
,
李小红
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11660
采用固相法获得了Mn改性的Na0.5Bi2.5Nb2O9(NBN+xmol%MnCO3, 0≤x≤10.0)铋层状压电陶瓷, 并系统地研究了Mn(掺杂)对NBN基陶瓷显微结构与电性能的影响. 结果表明, 所有获得的样品都是居里点在700℃以上的单一相铁电体. 加入Mn显著地提高了NBN系列陶瓷的机械品质因素Qm, 明显改善了陶瓷的压电与机电性能. 当MnCO3掺杂量为8.0mol%时, 陶瓷获得最佳电性能: tanδ=0.749%, d33=20 pC/N, Qm=3120, kp=12.37%, kt=21.09%, Pr=7.01 μC/cm2. NBN+xmol% MnCO3(x=8.0)陶瓷经700℃退极化处理后, 其d33保持为原来的75%(~15 pC/N), 表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景.
关键词:
压电陶瓷; 微观结构; 机电性能; 铁电性能; Na0.5Bi2.5Nb2O9
王新佳
,
江向平
,
陈超
,
涂娜
,
李小红
人工晶体学报
本文采用固相法制备了Ce掺杂的0.9Na0.5Bi2.5Nb2O9-0.1LiNbO3(NBN-LN+ xwt％ CeO2)层状高温无铅压电陶瓷；系统地研究了CeO2掺杂对NBN-LN陶瓷的物相、显微结构及电性能的影响；获得的样品均为居里点高于780℃的单一铋层状结构相陶瓷；当CeO2掺杂量x=0.75时,样品具有最佳电性能:d33=28 pC/N,kp=12.11％,tan δ=0.10％,Pr=9.50 μC/cm2;且该组分陶瓷样品在700℃经退极化处理后,其d33仍保持在22 pC/N以上,表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景.
关键词:
铋层状
,
压电陶瓷
,
微观结构
,
Na0.5Bi2.5Nb2O9
李璐
,
江向平
,
陈超
,
易文斌
,
涂娜
,
李小红
人工晶体学报
采用固相法制备了(Ba0.85 Ca0.15)(Ti1-xZrx)O3 (BCTZ)无铅压电陶瓷,研究Zr含量(x=0～0.15)对BCTZ陶瓷微观结构和电性能的影响.结果表明:所有样品均具有纯的钙钛矿结构；随Zr含量的增加,室温下样品逐渐由四方相向三方相转变,在0.05 ＜x＜0.1范围内两相共存；样品的压电常数d33、平面机电耦合系数kp、剩余极化强度Pr和相对介电常数εr均随Zr含量的增加呈现先增加后减小的趋势,而矫顽场Ec则逐渐降低.样品的综合性能在x=0.08处达到最佳值:d33 =461 pC/N,kp=50.7％,Pr=14.1μC/cm2,Ec=4.1 kV/cm,εr=3696,表明该材料具有良好的应用前景.
关键词:
(Ba0.85 Ca0.15)(Ti1-xZrx)O3
,
压电性能
,
介电性能
,
无铅压电陶瓷
江向平
,
古训玖
,
张凯韦
,
陈超
,
李小红
,
涂娜
人工晶体学报
采用固相法制备了(0.8 -x)Na0.5 Bi0.5TiO3 -0.2K0.5Bi0.5TiO3-xBaMnO3(简称NBT-KBT-BM)无铅压电陶瓷,研究了不同BM含量(x=0,0.25％,0.50％,0.75％,1.00％,1.25％,物质的量分数)样品的物相组成、显微结构及电性能.结果表明:所制备的NBT-KBT-BM陶瓷样品均为单一的钙钛矿结构.与纯NBT-KBT陶瓷相比,掺BM陶瓷的烧结温度降低,相对密度ρr得到提高.随x的增加,材料的压电常数d33、平面机电耦合系数kp与机械品质因子Qm先增大后减小,而介电损耗tanδ以及退极化温度Td一直降低.BM的掺入降低了材料的矫顽场Ec,提高了剩余极化强度Pr,从而增强了铁电性.当x=0.75％时,陶瓷获得最佳性能:d33=167 pC/N,kp=0.269,Qm=133,εr=774,tanδ=2.93％.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
钛酸铋钠
,
压电性能
涂娜
,
江向平
,
李小红
,
傅小龙
,
杨帆
人工晶体学报
采用传统固相法制备了(1-x)Bi4Ti3 O12-xSrBi2 Nb2 O9(BIT-SBN,x=0,0.025,0.050,0.100,0.150,0.200)铋层状无铅压电陶瓷.系统研究了SrBi2 Nb2 O9掺杂对Bi4Ti3 O12基陶瓷物相结构、微观结构以及jie电性能的影响.结果表明:所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构;当SBN掺量为0.100时,样品具有最佳的电性能:d33=21 pC/N,相对密度ρ =98.1％,机电耦合系数kp=8.26％,εr=220,介电损耗tanδ =0.29％,剩余极化强度Pr=9.128 μC/cm2,Tc=594℃.同时,SBN的引入增强了样品的抗老化性和热稳定性.
关键词:
Bi4Ti3O12
,
SrBi2Nb2O9
,
铋层状
,
铁电陶瓷
,
介电性能
唐洁
,
江向平
,
展红全
,
陈超
,
涂娜
,
李小红
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.12.013
以Bi(NO3)3·5H2O、Na2WO4·2H2O为原料,NaOH为矿化剂,采用水热法合成Bi2WO6纳米晶体,并使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其进行表征,分析了反应时间和温度对晶体生长的影响.利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程对不同温度下Bi2WO6的水热晶化过程进行动力学模拟分析.结果表明,120～200℃范围内的Avrami指数n随水热反应温度的升高而增长,n介于0.5～1之间.Bi2WO6纳米晶体的水热晶化过程表现为较低温度下的扩散控制生长以及较高温度(T＞ 160℃)下的相界控制生长.同时,Bi2WO6纳米晶体的生长经历了一个成核、积聚和熟化的过程.
关键词:
Bi2WO6
,
水热法
,
晶体生长
,
动力学
陈燕
,
江向平
,
涂娜
,
冯子义
,
陈超
,
李月明
人工晶体学报
采用固相反应法制备了K_(0.44)Na_(0.52)Li_(0.04)Nb_(0.86)Ta_(0.10)Sb_(0.04)O_3+x mol %K_4CuNb_8O_(23)(0≤x≤2)(简称LF4-KCN)无铅压电陶瓷,使用XRD、SEM、 Agilent 4294A精密阻抗分析仪等对该体系的相组成、显微结构、压电及介电等性能进行表征.XRD分析表明,随着KCN含量的增加,室温时样品由四方相向正交相转变,且当x≥1时,出现K_6Li_4Nb_(10)O_(30)杂相.SEM分析表明,掺入KCN后,样品晶粒尺寸减小,晶粒轮廓清晰.随着KCN含量的增加,在100 ℃附近的介电常数温度曲线上出现第二介电常数极大值,即正交→四方铁电相变温度T_(O-T),同时居里温度TC向低温方向移动.KCN掺杂量对LF4的电性能有很大影响,表现为"硬性"掺杂,其压电常数d_(33),平面机电耦合系数k_p,1kHz频率下的介电损耗tanδ和介电常数ε_r均随着 KCN含量的增加而降低,而机械品质因素Q_m整体提高,样品的密度也显著增大.
关键词:
K_(0.44)Na_(0.52)Li_(0.04)Nb_(0.86)Ta_(0.10)Sb_(0.04)O_3
,
压电陶瓷
,
掺杂
陈云婧
,
江向平
,
陈超
,
涂娜
,
李小红
硅酸盐通报
采用固相法制备了Na0.25K0.25Bi2.5Nb2O9-0.4wt％Cr2O3-xwt％CeO2(x=0.00～ 1.00)高温无铅压电陶瓷,研究了Ce掺杂对该系列陶瓷微观结构及电性能的影响.结果表明所有样品均为单一的铋层状结构陶瓷,适量的Ce掺杂明显改善了陶瓷的压电与铁电性能,降低了陶瓷的电导率和介电损耗.当掺杂量x=0.50时,样品具有最佳性能:d33=27 pC/N,tanδ=0.09％,kp=7.97％,Qm=2637,Tc=656℃,Ec=46 kV/cm和Pr=4.4 μC/cm2,表明该材料在高温领域内具有良好的应用前景.
关键词:
铋层状
,
压电陶瓷
,
微观结构
,
电性能
