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
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
周飞
,
吴浪
,
吴文娟
,
滕元成
,
李玉香
功能材料
采用传统陶瓷工艺制备了(0.94-x)Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3-xLiNbO3(BNBT6-xLN,x=0～0.03)系无铅压电陶瓷,研究了LiNbO3的引入对BNBT6陶瓷微结构、铁电和压电性能的影响.X射线衍射分析表明,各组分均具有纯的钙钛矿结构.掺入适量LiNbO3可使陶瓷的晶粒变得更均匀,致密度增加.当x≤0.02时,剩余极化强度Pr随X增大略有降低;当X>0.02时,电滞回线出现变形,陶瓷内极性相和非极性相共存,Pr和矫顽场Ec都急剧下降.随着x的增加,压电常数d33先增大后减小,介电常数εr和介电损耗tanδ逐渐增大,退极化温度Td逐渐降低.当x=0.02时d33达到最大值150pC/N,此时kp=27%,Pr=34.1μC/cm2,Ec=28.8kV/cm.
关键词:
无铅压电陶瓷
,
微结构
,
压电性能
,
铁电性能
吴浪
,
肖定全
,
朱建国
,
余萍
,
孙勇
,
张斌
功能材料
采用传统陶瓷工艺制备了(K0.5 Na0.5)1-xLixNb1-ySbyO3(KNLNSx-y,x=0～10%(摩尔分数),y=2%～8%(摩尔分数))系无铅压电陶瓷,研究了Li+和Sb5+的取代对KNLNSx-y系材料的相变弥散性的影响.结果表明,在所研究的组成范围内,KNLN-Sx-y,陶瓷都形成了单一的钙钛矿结构,Li+和Sb5+蚪进入了KNN晶格形成固溶体;随着Li含量的增加,KNLNSx-5陶瓷四方-立方相变的弥散性有所减弱;随着Sb含量的增加,KNLNS2-y,陶瓷四方-立方相变的弥散性有所增强.采用修正的居里-外斯定律能够较好的描述KNLNSx-y陶瓷在高于居里温度情况下的介电常数与温度的关系;利用有序-无序理论对该介电弥散现象进行了解释.
关键词:
碱金属铌酸盐
,
无铅压电陶瓷
,
相变
,
弥散性
吴浪
,
肖定全
,
孙勇
,
陈敏
,
赁敦敏
,
朱建国
功能材料
人类社会可持续发展的要求以及一些发达国家有关电子产品无铅化法规的全面实施,近年来无铅压电陶瓷的研究与开发受到极大关注.碱金属铌酸盐系压电陶瓷以其优越的压电性能和较高居里温度受到人们高度重视.结合近年有关KNbO3-NaNbO3(KNN)基无铅压电陶瓷的报道,着重从KNN基压电陶瓷的相变特性、掺杂改性和引入第三组元等几个方面,介绍了相关研究的现状,并对KNN基压电陶瓷的发展趋势进行了展望.
关键词:
KNbO3-NaNbO3
,
铌酸盐
,
无铅压电陶瓷
,
相变
,
改性
孙勇
,
肖定全
,
吴浪
,
陈敏
,
赁敦敏
,
朱建国
功能材料
碱金属铌酸盐系无铅压电陶瓷以其优越的压电性能和较高居里温度倍受关注.结合目前有关KNbO3-NaNbO3(KNN)基无铅压电陶瓷的报道,综述了近年来铌酸钠钾基无铅压电陶瓷在粉体制备、陶瓷的成型、烧结以及晶粒取向等制备技术研究的新进展,并从不同方面展望了今后铌酸钠钾基无铅压电陶瓷性能研究及其制备技术上可能的进展.
关键词:
KNbO3-NaNbO3
,
铌酸盐
,
无铅压电陶瓷
,
制备技术
