贺连星
,
李承恩
功能材料
用XRD、SEM、ESR结合常规电性能测试手段,研究了锰掺杂对两类大功率PZT材料微结构及压电性能的影响.结果表明:随着锰含量的增大,三角晶相含量增多,准同型相界相应向四方相移动.锰在PZT材料中主要以Mn2+和Mn3+的方式共存.锰在PZT陶瓷材料中"溶解度"约为1,5mol%.添加少量的锰有利于PZT材料晶粒的长大及压电性能的改善,而过量的锰则会在晶界积聚,抑制晶粒的长大,并使材料的压电性能恶化.对两类大功率材料PZTS和PZTM而言,锰的最佳添加量分别为0.75mol%及0.25mol%.
关键词:
锰掺杂
,
大功率PZT
,
压电性能
贺连星
,
李承恩
无机材料学报
研究了锰掺杂对ＰＺＴ材料微结构及压电性能的影响，并用ＥＳＲ确定了锰在ＰＺＴ材料中的价态．结果表明，锰在ＰＺＴ材料中主要以 Ｍｎ２＋和 Ｍｎ３＋的方式共存．锰在ＰＺＴ陶瓷材料中的“溶解度”约为１．５ｍｏｌ％．锰含量＜０．５ｍｏｌ％时，Ｍｎ将以Ｍｎ２＋和Ｍｎ３＋的方式优先进入晶格 Ｐｂ位，使材料的压电性能提高，表现出施主杂质特性；锰浓度处于 ０．５～１．５ ｍｏｌ％时，部分Ｍｎ将以Ｍｎ３＋或Ｍｎ２＋的方式进入晶格中（Ｚｒ；Ｔｉ）位，而此浓度范围内锰掺杂的ＰＺＴ材料同时表现出“软性”和“硬性”材料的压电特性．锰含量＞１．５ｍｏｌ％时，过量的Ｍｎ将在晶界积聚，使压电活性降低．少量Ｆｅ的存在，可使Ｍｎ离子的溶解度降低，并起到抑制Ｍｎ２＋和 Ｍｎ３＋氧化的作用.
关键词:
锰掺杂
,
PZT
,
piezoelectric properties
贺连星
,
李承恩
,
陈廷国
,
王志勇
,
晏海学
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.01.004
采用低频倒置扭摆内耗仪对组分为Pb(Zr0.7Ti0.3)O3(PZT73)和Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(PZT37)的两种陶瓷的内耗Q－1及振动频率的平方f2（正比于材料的剪切模量G）与温度的关系进行了测定。在纯三角相的PZT73陶瓷中发现两个内耗峰。高温内耗峰PM起源于材料的顺电－铁电相变,低温内耗峰P1本质上是一个宽化的Debye峰，可归因于氧空位作用下的畴壁振荡弛豫。对纯四方相的PZT37陶瓷，除了P1和PM峰外，在P1与PM峰之间另有内耗峰P2，这与900畴附近的氧空位团簇的弛豫有关,其特征可用描述强关联系统的关联态模型（Couplingmodel）描述。
关键词:
内耗
,
PZT陶瓷
,
氧空位
,
畴壁
贺连星
,
李承恩
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.02.016
研究了锰掺杂对PZT材料微结构及压电性能的影响, 并用ESR确定了锰在PZT材料中的价态. 结果表明，锰在PZT材料中主要以Mn2+和Mn3+的方式共存. 锰在PZT陶瓷材料中的“溶解度”约为1.5mol%. 锰含量<0.5mol%时, Mn将以Mn2+和Mn3+的方式优先进入晶格Pb位, 使材料的压电性能提高，表现出施主杂质特性；锰浓度处于0.5～1.5 mol%时, 部分Mn将以Mn3+或Mn2+的方式进入晶格中(Zr，Ti)位，而此浓度范围内锰掺杂的PZT材料同时表现出“软性”和“硬性”材料的压电特性. 锰含量>1.5 mol%时, 过量的Mn将在晶界积聚，使压电活性降低. 少量Fe的存在，可使Mn离子的溶解度降低，并起到抑制Mn2+和Mn3+氧化的作用.
关键词:
锰掺杂
,
PZT
,
压电性能
贺连星
,
李承恩
,
陈廷国
,
刘卫
,
朱震刚
,
水嘉鹏
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.05.010
用低频倒置扭摆对改性偏铌酸铅?铁电陶瓷的内耗进行了研究. 在新加工的样品中发现了六个内耗峰，分别位于70C(P1峰)、90C(P2峰)、200C(P3峰)、260C(P4峰)、430C(P5峰)和510C(P6峰)处. 对引起P3、P1、P2和P4峰的物理机制进行了详细探讨. 分析结果表明，P3峰的本质是一宽化的Debye弛豫内耗峰，相应的激活能和指前因子分别为1.01eV和2.410-14s. ?它源于氧空位与畴壁的相互作用. P1、P2和P4峰与试样的切割加工密切相关，可归结为点缺陷与位错的交互作用.
关键词:
内耗
,
偏铌酸铅陶瓷
,
畴壁
,
氧空位
贺连星
,
温廷琏
,
吕之奕
无机材料学报
用四种不同粒径的、全稳定的ZrO2粉料进行了燃料电池电解质厚膜的流延实验．结果表明，流延成膜的最佳料浆组成随粉料粒径有很大变化，随着粉料粒径的减少；所需要的分散剂用量相应增加，同时；所需要的粘结剂与塑性剂用量也必须增加，以确保素坯膜有足够的强度与韧性．此外，料浆粘度对成膜的影响也很大，在所研究的料浆系统中，为了得到好的素坯膜，适中的料浆粘度应控制在400～600mpa·s（剪切速率为350s-1）范围以内．
关键词:
流延法制膜
,
null
,
null
贺连星
,
柳汉印
,
李毅
无机材料学报
研究了B位Al,Cr异价离子置换对Li3xLa2/3-xTiO3(x=0.13)离子电导率的影响。结果表明:用适量离子半径较小的Al3+(0.535A)置换Ti4+(0.605A)可有效地提高其离子电导率,当B位铝离子的置换量为y=0.02时,组分为(Li0.39La0.54)1+y/2AlyTi1-yO3的材料其室温下的体离子电导率σb=(1.58±0.01)×10-3S·cm-1,这一结果是迄今为止钙钛矿锂离子导体材料文献报道的最好水平。然而,分析结果表明,离子电导率的提高难以用锂离子迁移“瓶颈”尺寸的变化,TiO6八面体张缩能力及A位阳离子和空位的有序性来解释,因B位异价离子置换而引发的Li+离子键强度的变化被认为是导致锂离子电导率提高的原因。
关键词:
Li3xLa2/3-xTiO3
,
lithium ion conductor
,
ionic conductivity
,
perovskite
贺连星
,
高敏
,
李承恩
无机材料学报
采用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＥＳＲ（电子自旋共振）结合常规压电性能测试手段研究了Ｃｒ２Ｏ３掺杂对ＰＺＴ－ＰＭＮ陶瓷的压电性能、微结构及畴态的影响．压电性能测试结果表明，当Ｃｒ２Ｏ３含量低于０．０６Ｗｔ％时，可使Ｋｐ和Ｑｍ同时提高，这说明铬掺杂同时兼具“软掺杂”与“硬掺杂”的双重特性．此外，还发现随着烧结温度的提高，材料性能“硬化”明显．ＥＳＲ谱分析表明，Ｃｒ离子主要以Ｃｒ３＋和 Ｃｒ５＋的方式共存，随着烧结温度的提高，它有从高价态 Ｃｒ５＋或Ｃｒ６＋向低价态转变的趋势，这一价态变化被认为是材料性能随烧结温度提高而“变硬”的主要原因之一．ＴＥＭ图片显示，随着掺杂的Ｃｒ２Ｏ３的浓度的增大，由于氧空位或受主离子与氧空位构成的缺陷复合体对畴壁的钉扎，电畴将从正规带状畴向波纹状畴转变．
关键词:
铬掺杂
,
piezoelectric properties
,
morphology of domains
