黄小磊
,
肖定全
,
朱建国
,
余萍
,
吴家刚
,
吴浪
,
李香
,
孙勇
,
吴文娟
,
张斌
功能材料
使用传统陶瓷烧结工艺制备了(Na0.55K0.45)1-xLixNb1-xSbxO3体系无铅压电陶瓷中偏离两相共存区的0.97(Na0.55K0.45)NbO3-0.03LiSbO3(简记为97KNN-3LS)陶瓷,分析了在不同烧结温度下其结构与电学性能.研究结果表明,当在适当的烧结温度时,该组分陶瓷具有良好的压电与铁电性能,其中,压电常数d33=166pC/N,平面机电耦合系数κP=46.7%,动态电阻R1=63Ω.该体系陶瓷在常温附近具有较高的κP与较低的R1,是一种很有应用前景的无铅压电陶瓷.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
铁电性能
,
压电性能
孙勇
,
肖定全
,
吴浪
,
吴家刚
,
王媛玉
,
朱建国
,
李艳
,
林衍政
,
庄严
,
魏群
功能材料
铌酸钠钾(KNN)基无铅压电陶瓷是目前世界范围内压电铁电材料研究的热点.要是KNN基无铅压电陶瓷得到实际应用,除需开展材料的配方设计研究外,需要针对铌酸盐压电陶瓷的制备技术开展研究,还需要针对该体系陶瓷完成从实验室的试验研究到企业生产的中试技术研究.本文根据在压电铁电材料与器件生产单位开展KNN基无铅压电陶瓷采用的具体两个配方,结合材料在实验中遇到的相关技术难题,对比传统铅基压电陶瓷材料的制备工艺,对KNN基无铅压电陶瓷的制备技术中各工艺(包括称料、混合、预烧、成型、烧结)开展了比较研究,提出了对相关工艺技术进行改进的建议.
关键词:
铌酸钠钾(KNN)
,
无铅压电陶瓷
,
制备技术
王媛玉
,
吴家刚
,
吴浪
,
李香
,
冯斌
,
廖运文
,
朱建国
,
肖定全
材料导报
钪酸铋基压电材料因其优异的性能及高的居里温度,近年来受到各国学者的极大关注.结合近年来有关高温压电材料(居里温度Tc＞400℃)的研究,归纳并分析了钪酸铋基高温压电材料的研究与进展,着重介绍了钪酸铋基高温压电材料的主要体系和制备方法,以及这些体系的压电铁电性能;此外,还对钪酸铋基高温压电材料今后的研究和发展提出了一些建议.
关键词:
高温压电材料
,
钪酸铋基
,
单晶
,
陶瓷
,
薄膜
廖运文
,
赁敦敏
,
肖定全
,
魏群
,
庄严
,
朱建国
,
余萍
,
吴浪
,
王孝平
功能材料
采用企业的电子陶瓷工艺制备了(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNTBT-6)无铅压电陶瓷,研究了制备工艺对BNTBT-6陶瓷的晶相、微观结构与介电压电性能的影响.研究结果表明,烧结方式会对BNTBT-6陶瓷的晶相和性能产生一定的影响.电学性能研究结果表明,湿磨盖烧BNTBT-6陶瓷样品的压电性能优良,室温下陶瓷样品的压电常数d33达到195pC/N,机电耦合系数kp为35%,机械质量因子Qm达到130,介电损耗tgδ为0.025.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3
,
压电常数
,
机电耦合系数
袁小武
,
肖定全
,
朱基亮
,
方瑜
,
吴家刚
,
陈强
,
卢苇
,
朱建国
功能材料
运用sol-gel技术制备了(Pb,La,Ca)TiO3(简写为PLCT)铁电薄膜;利用XRD、SEM、AFM和EDAX分析了PLCT薄膜的结构、表面形貌和组分.XRD衍射结果表明,PLCT薄膜呈钙钛矿结构.随着退火时间的增加,PLCT薄膜的XRD衍射峰的强度也随之增加.SEM、AFM分析表明,PLCT铁电薄膜表面平整、致密、无裂缝.EDAX分析表明,PLCT薄膜的实际组分十分接近设计组分.利用PFM分析了PLCT薄膜的电畴结构,发现随着退火时间的增加,PLCT薄膜的电畴由细小圆点状逐渐增大并形成片状电畴.
关键词:
PLCT
,
铁电薄膜
,
SEM
,
AFM
,
PFM
吴文娟
,
肖定全
,
吴家刚
,
李婧
,
梁文峰
,
张承
,
王卓
,
李紫源
,
朱建国
功能材料
研究了0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3[记为BNT-6BT]无铅压电陶瓷的预烧温度对陶瓷粉体相结构的影响,并在低温合成了BNT-6BT陶瓷粉体,利用这些粉体,采用传统固相烧结工艺,制备了BNT-6BT无铅压电陶瓷;研究了不同预烧温度对BNT-6BT压电陶瓷压电性能、介电和铁电性能的影响。结果表明BNT-6BT陶瓷粉体可以在600℃合成,与通常在900℃合成相比,大大降低了BNT-6BT陶瓷粉体的预烧温度;采用传统的陶瓷固相烧结工艺,利用在600℃合成的粉体所制备的压电陶瓷,其电学性能有所提高：密度ρ=5.87g/cm3,压电常数d33=141pC/N,平面机电耦合系数kp=0.30,机械品质因数Qm=141,居里温度TC=278℃,去极化温度Td=132℃,相对介电常数εr=1643,自发极化强度Pr=23μC/cm2和矫顽场Ec=32kV/cm。
关键词:
无铅压电陶瓷
,
0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06Ba-TiO3
,
固相烧结
,
预烧温度
,
电学性能
陈强
,
肖定全
,
吴家刚
,
方瑜
,
王媛玉
,
袁小武
,
于光龙
,
熊学斌
,
朱建国
功能材料
以Li2CO3、Nb2O5、K2CO3为初始原料,采用Pechini法制备了铌酸锂(LiNbO3)陶瓷.用XRD、SEM等分析了LiNbO3陶瓷的结晶特性.分析结果表明Li2O对于铌酸锂陶瓷的烧结及致密度有着重要的影响,经980℃烧结得到的LiNbO3陶瓷晶粒发育良好,当烧结温度＞1100℃时,Li2O有较大的损失,所得到的LiNbO3陶瓷组分与化学计量此有一定偏差.因此应采用多种技术方法来减少Li2O的损失以得到致密、结晶性良好的铌酸锂陶瓷.
关键词:
铌酸锂
,
Pechini法
,
陶瓷
毕剑
,
肖定全
,
高道江
,
余萍
,
朱建国
,
陈连平
,
杨祖念
,
张文
功能材料
采用恒电流技术直接在金属钨片上制备了白钨矿结构的Ba1-xSrxWO4晶态薄膜;讨论了电流密度、酸度、温度、电解液浓度等工艺条件对薄膜形成的影响.采用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的晶相;扫描电镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌;X射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜的成分与价态.研究结果表明,通过控制上述工艺条件可以控制沉积薄膜的质量;在室温附近、较低的电流密度、pH值在12～13范围内时,能够制备出结晶良好、表面均匀的Ba1-xSrxWO4固溶体薄膜.
关键词:
Ba1-xSrxWO4薄膜
,
电化学
,
XRD
,
SEM
,
XPS
吴浪
,
肖定全
,
赁敦敏
,
朱建国
,
余萍
,
李香
,
孙勇
,
庄严
,
魏群
功能材料
采用传统陶瓷工艺制备了LiTaO3掺杂的K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷(记为KNN+xLT,x=0～8%(摩尔分数)),并研究了陶瓷的晶相、显微结构和压电、铁电等性能.研究结果表明,KNN+xLT陶瓷的正交相-四方相准同型相界(MPB)位于4%＜x＜6%处.随着LiTaO3含量的增加,陶瓷的正交→四方结构相变温度(TO-T)向低温方向移动,而四方→立方结构相变温度(Tc)向高温方向移动.陶瓷的压电常数d33和机电耦合系数kp随LiTaO3含量的增加均先增大后减小,而剩余极化强度Pr则随之逐渐减小,矫顽场Ec逐渐增大.当x=6%时,陶瓷具有较好的压电和铁电性能:d33=190pC/N,kp=40.0%,Pr=22.0μC/cm2,Ec=1.78kV/mm,Tc=440℃.该体系陶瓷具有较高的压电常数和比较大的平面机电耦合系数,是一种应用前景良好的压电铁电材料.
关键词:
碱金属铌酸盐
,
无铅压电陶瓷
,
压电性能
,
铁电性能
李香
,
肖定全
,
吴浪
,
朱建国
,
余萍
,
吴家刚
,
黄小磊
,
王媛玉
功能材料
采用传统陶瓷工艺制备了添加氧化铜的铌酸钠钾基无铅压电陶瓷[(Na0.5K0.5)1-2xCuxNbO3,0≤x≤0.05],研究了氧化铜(CuO)的引入对(Na0.5K0.5)NbO3(NKN)基陶瓷的晶体结构和压电、铁电等性能的影响.研究结果表明,讨论的所有样品的主晶相均为正交钙钛矿结构;随着x的增加,陶瓷出现了K4CuNb8O23杂相;与纯NKN陶瓷相比,掺入一定量的CuO后,样品的致密度显著提高;随着CuO含量的增加,陶瓷的机电耦合系数(kp)和机械品质因数(Qm)先增加后减小,并在x=0.01时达到最大值:kp=38.7%,Qm=1000,而陶瓷的压电常数(d33)无显著变化;当x≥0.01时,样品呈现出双电滞回线的特征.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
碱金属铌酸盐
,
压电性能
,
双电滞回线
