铌掺杂Ba(ZrxTi1-x)O3弛豫铁电陶瓷介电性质的研究
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陶瓷的掺杂改性与压电性能Piezoelectric Properties and Modification of0.94K0.5Na0.47Li0.06NbO3-0.06Pb(ZrxTi1-x)O3CeramicsCHEN Yun(.Department of Chemistry and Material EngineeringHefei UniversityHefei230022China)【】A new-type 0.94K0.47Na0.47Li0.06NbO3-0.06Pb(Zr1-xTix)O3 piezoelectric ceramic were prepared by traditional ceramic sintering technique, and their piezoelectric properties, microstructure and La modification were also studied.These results of research indicate that this new typeceramics sintered at 1165C for 4 hours have not only a pure perovskite phase, and when x is 0.46, every properties show the best, d33 is 126 pC/N, kp is 32%, e r is 1274, Qm is 116, and tan 5 is 1.9%.压电陶瓷的发现和发展距今已有50余年的历史,尤其是近20年来,压电陶瓷和压电器件的原材料有了很大的发展。
压电陶瓷在信息、航天、激光和生物等诸多高新科技领域的应用甚广,这些应用主要是与这类材料具有稳定的化学特性、优异的物理性能、易于制备成各种形状和具有任意极化方向的特性紧密相连[1-3]然而,当前大规模使用的压电陶瓷仍然是传统的以PZT为基的多元系压电陶瓷,且在电子学、微电子学等诸多高科技领域广泛应用的主力军,但这类陶瓷中的PbO(或Pb3O4)的含量约占原材料总重量的70%,难以制备致密陶瓷,且凭借当今的科技水平还不能使沉积在地表或游离于空气中的铅完全回收再利用,这将使得在制备、使用及废弃后的处理过程中,都会给人类和生态环境带来严重危害[4-6] 。
La元素掺杂增强BaZr_(0.15)Ti_(0.85)O_(3)陶瓷的介电性能实验研究张开拓;徐源;郭战永【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2022(41)2【摘要】通过固相反应法制备了La离子掺杂的BaZr_(0.15)Ti_(0.85)O_(3)(BZT)陶瓷。
研究了La离子掺杂对BZT陶瓷的晶体结构、微观形貌和介电性能的影响。
X射线衍射表明,所制备的BZT陶瓷均为钙钛矿赝立方相,La离子添加后衍射峰向高角度偏移;拉曼光谱测试表明,[A_(1)(TO_(3))]拉曼峰加强,且没有杂相生成,La离子掺杂后BZT陶瓷晶格常数减小;SEM观测结果表明,晶粒尺寸由8μm减小至2μm,孔洞减小密度增大;EDS测试表明,Ba、Zr、Ti、O和La 5种元素均匀分布,并未出现明显团聚,证明La离子较好融入到BZT晶格。
对比未掺杂的BZT陶瓷,掺杂La离子后介电常数从未掺杂的9048提高至32461,提高约3.6倍。
【总页数】5页(P31-35)【作者】张开拓;徐源;郭战永【作者单位】河南工学院电缆工程学院;河南工学院;华侨大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TM7【相关文献】1.热处理工艺对Ca_(0.7)Ti_(0.7)La_(0.3)Al_(0.3)O_(3)陶瓷微观组织形貌及微波介电性能的影响研究2.Nd_2O_3掺杂BaZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3陶瓷的介电性能3.Y_2O_3掺杂对(Ba_(0.85)Ca_(0.15))Zr_(0.1)Ti_(0.896)Sm_(0.004)O_3无铅压电陶瓷介电弛豫与电性能的影响4.SnO_2掺杂对(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Ti_(0.9)Zr_(0.1-x)Sn_x)O_3无铅压电陶瓷介电弛豫与电性能的影响掺杂对(Bi_(1.5)Zn_(0.5))(Ti_(1.5)Nb_(0.5))O_(7)陶瓷组织和介电性能的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Yb2O3掺杂对锆钛酸钡陶瓷结构和性能的影响
王永力齐建全桂治轮李龙土
【摘要】:本文研究了不同剂量的Yb_2O_3掺杂对于锆钛酸钡(BaZr_xTi_(1-x)O_3)陶瓷材料烧结特性和个电性能的影响。
实验结果表明,痕量的Yb_2O_3掺杂能够促进锆钛酸钡陶瓷的致密化过程,掺杂量为0.05%时,瓷料的烧结收缩率达到极大值;掺杂量超过0.05%时,随着Yb_2O_3含量的增加,锆钛酸钡陶瓷的致密化过程受到抑制,烧结收缩率显著降低;同时,锆钛酸钡陶瓷的高温铁电峰向低温方向移动,低温铁电峰向高温方向移动,Yb_2O_3含量在0.05%~0.075%时两个铁电峰重叠,最高介电常数大幅度提高。
这些影响可以归因于稀土元素在钙钛矿结构中的置换反反。
在Yb_2O_3含量为0.1%时介电峰达到最高:ε_(max)=25510。
通过添加适当的压峰剂等物质,获得了室温介电常数超过25000,介电损耗低于0.0075,交流击穿强度高于5kV/mm,且介温特性满足Y5V要求的高压电容器瓷料。
【作者单位】:清华大学材料系清华大学材料系清华大学材料系清华大学材料系
【关键词】:掺杂锆钛酸钡显微结构介电性能
【分类号】:TQ174
【正文快照】:
1前言错钦酸钡陶瓷是由错酸钡和钦酸钡形成的固溶体,具有较强的弥散相变特征一’,这为错钦酸钡陶瓷材料的应用研究提供了基础。
但是由于在烧结过程中要进行固相反应和需要大量的扩散能,错钦酸钡陶瓷的烧结温度一般都在1300℃以上,因此选择合适的助烧剂和移峰剂对于获得性能。
BiMO3(M=Y,Fe,Al)掺杂BaTiO3陶瓷弛豫行为的探究BiMO3(M=Y,Fe,Al)掺杂BaTiO3陶瓷弛豫行为的探究摘要:本文探究了BiMO3(M=Y,Fe,Al)掺杂BaTiO3陶瓷材料的弛豫行为。
通过X射线衍射、扫描电子显微镜等测试手段,对不同掺杂浓度下的陶瓷材料进行了表征,结果表明BiMO3的掺杂改变了BaTiO3的晶体结构。
同时,通过沟通电场测试与介电谱测试,对掺杂陶瓷材料的宏观与微观的弛豫行为进行了深度探究。
试验结果显示,BiMO3的掺杂显著改善了陶瓷材料的介电性能,提高了其弛豫特性。
本探究对于理解和应用BiMO3掺杂BaTiO3陶瓷材料的弛豫行为具有重要意义。
关键词:BiMO3,BaTiO3,掺杂,陶瓷材料,弛豫行为1. 引言弛豫行为是探究材料性能和应用的重要方面之一。
BaTiO3是一种重要的铁电材料,在电子器件和传感器等领域具有广泛的应用潜力。
然而,BaTiO3存在着较高的工作温度和复杂的频率依靠性等问题。
因此,探究如何改变BaTiO3的弛豫行为,提高其介电性能,成为当前的探究热点。
2. 试验方法本文制备了一系列BiMO3掺杂的BaTiO3陶瓷材料,其中M为Y,Fe,Al。
通过固相烧结的方法制备高密度陶瓷样品。
利用X射线衍射仪对样品的结构进行表征,扫描电子显微镜对样品的形貌进行观察。
3. 结果与谈论X射线衍射结果表明,BiMO3的掺杂显著改变了BaTiO3的晶体结构。
掺杂后,BaTiO3的结晶度有所下降,晶粒尺寸增大。
这可能是由于BiMO3掺杂引入了一定的缺陷和杂质,影响了晶体生长过程。
扫描电子显微镜观察结果显示,掺杂后的陶瓷材料表面出现了更多的颗粒和孔洞。
这可能是由于掺杂过程中,BiMO3与BaTiO3之间的不完全固溶引起的。
在沟通电场测试中,我们发现掺杂陶瓷材料的介电响应更加稳定。
掺杂使得BaTiO3的相变温度发生了明显的变化。
同时,介电谱测试结果显示,BiMO3的掺杂显著改善了陶瓷材料的介电性能,提高了其弛豫特性。
Nd_2O_3掺杂BaZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3陶瓷的介电性能穆松林;郝素娥【期刊名称】《压电与声光》【年(卷),期】2006(28)6【摘要】在溶胶-凝胶法制备钛酸钡(BaZr0.2Ti0.8O3)超细粉体的过程中,使用液相掺杂的方式在溶胶过程中进行了稀土元素Nd的掺杂。
掺杂摩尔分数为0、0.001、0.002、0.003、0.004和0.005。
掺杂改性后的BaZr0.2Ti0.8O3粉体,通过X-射线衍射(XRD)测试,结果表明在摩尔分数为0.005以内的稀土Nd掺杂并未改变BaZr0.2Ti0.8O3的钙钛矿结构。
粉体烧结的陶瓷介电性能得到较大的改善:介电常数由3 389提高到4 493,而介电损耗在60 Hz时由1.4%降低到0.35%。
【总页数】3页(P699-700)【关键词】BaZr0.2Ti0.8O3;稀土掺杂;介电性能【作者】穆松林;郝素娥【作者单位】哈尔滨工业大学应用化学系【正文语种】中文【中图分类】TQ174;O614【相关文献】1.(La_(0.5)Sr_(0.5))CoO_3为电极的Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3和Pb(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3铁电电容器结构及电学性能 [J], 贾冬梅;刘保亭;彭增伟;郝彦磊;朱慧娟;张宪贵2.Fe_2O_3掺杂(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3-Ba(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3无铅压电陶瓷的制备与性能 [J], 崔业让;刘心宇;袁昌来;胡耀斌;马家峰;李文华3.Y_2O_3掺杂对(Ba_(0.85)Ca_(0.15))Zr_(0.1)Ti_(0.896)Sm_(0.004)O_3无铅压电陶瓷介电弛豫与电性能的影响 [J], 黄小琴;刘其斌;张诚;姚利兰4.SnO_2掺杂对(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Ti_(0.9)Zr_(0.1-x)Sn_x)O_3无铅压电陶瓷介电弛豫与电性能的影响 [J], 姚利兰;刘其斌;周顺龙5.Ag_2O掺杂对Li_(0.02)(Na_(0.52)K_(0.48))_(0.98)Nb_(0.8)Ta_(0.2)O_3无铅压电陶瓷电性能影响的研究 [J], 李慧;孙彩霞;王博;陈贺;高景霞;张洋洋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
(PbBa)(Zr,Sn,Ti)O3反铁电弛豫型铁电相界陶瓷的相变
与介
(PbBa)(Zr,Sn,Ti)O3反铁电/弛豫型铁电相界陶瓷的相变与介电、热释电性质
通过对(Pb0.87Ba0.1La0.02(Zr0.6Ti x Sn0.4- x )O3(0.04≤ x ≤0.20)固溶体的介电和偏压热释电性质的研究发现,当Ti含量0.04≤ x ≤0.07时,材料是反铁电四方相,而当0.09≤ x ≤0.20时,材料向弛豫型铁电体转化.在温度-Ti含量相图中, x =0.09附近形成了反铁电-铁电-顺电三相共存点( T tr).该点的相变温度最底;对于0.04≤ x ≤0.07的反铁电四方相,低温下呈现介电弛豫特征,并可被外电场诱导为亚稳铁电态,温度升高时,亚稳铁电→反铁电相变,反铁电→顺电相变引起两个热释电流峰,偏置电场下峰位和峰强均发生移动,在温度-电场相图中也形成了铁电- 反铁电-顺电三相点.从复杂化合物纳米相分离的观点和晶格动力学出发,讨论了相变与电学性能随Ti含量( x)和外电场(E)变化的物理机理.
作者:刘鹏边小兵张良莹姚熹作者单位:刘鹏,边小兵(陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安,710062)
张良莹(同济大学功能材料研究所,上海,200092)
姚熹(同济大学功能材料研究所,上海,200092;西安交通大学电子材料研究所,西安,710049)
刊名:物理学报ISTIC SCI PKU英文刊名:ACTA PHYSICA SINICA 年,卷(期):2002 51(7) 分类号:O4 关键词:反铁电/弛豫型铁电相界,介电性能偏压热释电性质铁电-反铁电-顺电三相点。
La掺杂Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷电场诱导相变的研究弓长;冯玉军;徐卓【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2004(035)0z1【摘要】研究了制作工艺对于反铁电陶瓷材料性能的影响,以及调压用PLZST在电场诱导下发生反铁电-铁电相变现象,对反铁电陶瓷在不同强度电场下所表现出的极化强度随电压变化进行了测试,记录结果表明,用于在持续电压作用下调压用反铁电陶瓷,对于处于反铁电-铁电开关电场附近(EAFE-FE)的电压波动调压效果最好.此时小电压波动能够引起较大范围内的极化强度值的变化,在此时对于能量的吸收作用最强.从而对于调压用反铁电陶瓷应根据陶瓷的电滞回线选择合适的调节范围.【总页数】4页(P1477-1480)【作者】弓长;冯玉军;徐卓【作者单位】西安交通大学,电子材料与器件研究所,陕西,西安,710049;西安交通大学,电子材料与器件研究所,陕西,西安,710049;西安交通大学,电子材料与器件研究所,陕西,西安,710049【正文语种】中文【中图分类】TM423【相关文献】1.低相变场细电滞回线(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电陶瓷的研究 [J], 郑琼娜;杨同青;魏坤;姚熹2.掺铌Pb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电-铁电转换电场的研究 [J], 冯玉军;姚熹;徐卓;杨同青3.等静压诱导的PbLa(Zr,Sn,Ti)O3 陶瓷铁电-反铁电相变性能研究 [J], 徐卓;冯玉军;郑曙光;金安;王方林;姚熹4.PbLa(Zr, Sn, Ti)O3反铁电陶瓷在脉冲电场下的极化与相变行为 [J], 徐然; 冯玉军; 魏晓勇; 徐卓5.外场下PbLa(Zr,Sn,Ti)O_3陶瓷相变及介电性能行为研究 [J], 戴中华;姚熹;徐卓;冯玉军;王军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。