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利用原子力显微镜低频声学模式观察氧化锌压敏电阻

赵坤宇 , 曾华荣 , 宋红章 , 程丽红 , 曾江涛 , 蔡闻捷 , 惠森兴 , 李国荣 , 殷庆瑞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.09029

介绍在商用原子力显微镜上建立的低频声学成像模式，并利用其对氧化锌压敏电阻陶瓷晶界处进行了弹性性能成像.声学像中晶界处微晶的衬度反映了添加物的分布.而晶界处的衬度增强现象可能说明样品经热处理后发生富铋相的相变.结果显示低频声成像的分辨率达到了纳米量级，在功能材料的微区力学性能表征方面具有良好的应用前景.

关键词: 扫描探针显微术 , acoustic , local elasticity , ZnO varistor , grain boundary

利用原子力显微镜低频声学模式观察氧化锌压敏电阻陶瓷晶界处纳米尺度弹性响应

赵坤宇 , 曾华荣 , 宋红章 , 程丽红 , 曾江涛 , 蔡闻捷 , 惠森兴 , 李国荣 , 殷庆瑞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.09029

介绍在商用原子力显微镜上建立的低频声学成像模式,并利用其对氧化锌压敏电阻陶瓷晶界处进行了弹性性能成像.声学像中晶界处微晶的衬度反映了添加物的分布.而晶界处的衬度增强现象可能说明样品经热处理后发生富铋相的相变.结果显示低频声成像的分辨率达到了纳米量级,在功能材料的微区力学性能表征方面具有良好的应用前景.

关键词: 扫描探针显微术 , 声成像 , 微区弹性 , 氧化锌 , 晶界

无机、有机及其复合电介质的纳米尺寸效应及研究进展

李国荣 , 曾华荣 , 郑嘹赢 , 曾江涛 , 程丽红 , 赵坤宇 , 殷庆瑞

材料导报

当电介质内的不均匀区域达到纳米级时,纳米尺度效应对介电性能的影响便不容忽视.分别以PMN-PT弛豫铁电单晶、ZnO压敏陶瓷、纳米SiO_2/环氧树脂复合材料为例,通过实验证明了在无机铁电单晶、半导体陶瓷以及无机纳米/有机复合材料中存在的介电性能的纳米尺寸效应.

关键词: 有机 , 无机 , 复合电介质 , 纳米尺寸效应

中温烧结PZN-PZT系陶瓷的压电性能研究

江向平 , 廖军 , 魏晓勇 , 张望重 , 李国荣 , 陈大任 , 殷庆瑞

无机材料学报

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，ｄ_３３从４２０×１０^－１２Ｃ／Ｎ增加到５６０×１０^－１２Ｃ／Ｎ，　ε^Ｔ_３３从２１８０增加到２９００。

关键词: 中温烧结 , PZN-PZT , piezoelectric property , dielectric property

中温烧结 PZN-PZT系陶瓷的压电性能研究

江向平 , 廖军 , 魏晓勇 , 张望重 , 李国荣 , 陈大任 , 殷庆瑞

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.02.014

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°C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，εT33从2180增加到2900.

关键词: 中温烧结 , PZN-PZT , 压电性能 , 介电性能

将湿化学法中的sol-gel技术与声化学中的超声雾化技术相结合,提出一种新的陶瓷粉体合成方法-湿声化学法, 并制备了PZT(52/48)粉体.结果表明, 用湿声化学法制备PZT(52/48)粉体, 在400℃开始形成PZT钙钛矿相,比其它制备方法的温度(500-900℃)低, 在700℃保温2 h即可得到具有纯PZT结构相的粉体.用湿声化学法制备的粉体颗粒呈圆形, 粒径小于1 um.湿声化学法使用不溶性盐ZrO2而不是sol-gel方法中必须使用的可溶性盐,从而降低了成本.

关键词: 无机非金属材料 , Sol-gel , Wet-acoustic chemical method , Ultrasonic atomization

铁电薄膜纳米尺度畴分布及其生长机制

余寒峰 , 曾华荣 , 初瑞清 , 李国荣 , 殷庆瑞

功能材料

用溶胶-凝胶的方法制得(111)取向的PZT铁电薄膜,并喷涂于Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上.用扫描力显微镜(SFM)的压电响应模式纳米级分辨率地观察到了几乎等间距或中间间距大于两侧的条状畴结构.这主要与晶粒和衬底间的应力应变有关.从这畴结构我们提出铁电畴形核和生长速率模型.其基本过程如下:(1)由于薄膜和底电极间周期性的结构和成分起伏,致使畴结构在此相连处形核.(2)铁电畴横向生长至相临畴相遇,纵向生长至薄膜上表面.(3)在随后的过程中,由于单个畴间的能量差异致使横向生长再次启动.这些过程是连续的,难以正确的区分.

关键词: PZT薄膜 , 扫描力显微镜(SFM) , 压电响应模式 , 铁电畴 , 形核和生长模型

硅掺杂PMS-PZT材料的晶界行为对畴结构和压电性能的影响

朱志刚 , 李宝山 , 李国荣 , 郑嘹赢 , 殷庆瑞

无机材料学报

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.

关键词: 锑锰锆钛酸铅 , TEM , piezoelectric , domain structure

钛酸铋纳米粉体的水热合成研究

杨群保 , 李永祥 , 殷庆瑞 , 王佩玲 , 程一兵

无机材料学报

讨论了水热合成条件(原料种类、摩尔配比、反应温度和晶化时间)对水热法制备钛酸铋粉体结构和形貌的影响,以Bi(NO₃)₃·5H₂O和TiCl₄为原料,NaOH为矿化剂,在180～230℃和2～12h的水热条件下,制备出Bi₄Ti₃O₁₂纳米粉体.XRD结果表明它是典型的层状钙钛矿结构.TEM观察表明,Bi₄Ti₃O₁₂纳米晶是方形片状的,无团聚,晶粒边长分布为80～250nm,平均长度约200nm.

关键词: 水热合成 , Bi₄Ti₃O₁₂ , ferroelectric , nanoparticle