张端明
,
杨斌
,
魏念
,
李智华
,
郑朝丹
,
吴云翼
,
郭冬云
,
王龙海
,
杨卫明
,
王耘波
,
高俊雄
,
于军
功能材料
钛酸铋基铁电薄膜具有优良的铁电、介电性能,在非挥发性存储器件方面有很好的应用前景.本文分别从制备工艺、掺杂改性、疲劳特性的研究等方面综述了最新的研究进展,并对当前研究中存在的问题进行了讨论.
关键词:
钛酸铋
,
铁电薄膜
,
制备工艺
,
掺杂改性
,
疲劳
杨凤霞
,
李智华
,
张端明
,
韩祥云
,
钟志成
,
郑克玉
,
魏念
,
关丽
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.02.023
利用Eshelby理论及Mori-Tanaka平均场原理,推导出压电陶瓷/聚合物两相复合材料的有效电弹模量表达式.该表达式能反映两相材料复合的物理本质.并以椭圆柱形压电纤维增强的聚合物基复合材料为例,分析压电复合材料的电弹耦合特性.结果表明:复合材料的平均电弹模量在很大程度上取决于电弹耦合效应;该效应与组成相的空间连接型、体积占有率及压电夹杂形状有关;耦合效应的存在是由各组成相材料性能差异引起的.
关键词:
压电复合材料
,
电弹模量
,
耦合
郑克玉
,
张端明
,
周桃生
,
杨凤霞
,
李智华
,
马海峰
,
严文生
功能材料
利用改进的固相烧结工艺设计和制备出一种具有高介电常数、高压电系数的PLZT陶瓷材料.研究了Sb2O3、BaTiO3的不同掺杂量对PLZT陶瓷的介电性能和压电性能的影响.实验发现,当Sb2O3和BaTiO3含量的质量百分比均为0.5%时,PLZT陶瓷的介电性能、压电性能较佳,相应的物理参数为:频率为1kHz时室温相对介电常数εr=4500,压电常数d33=640pC/N,压电耦合系数kp=0.7,密度ρv=7.914g/cm3,居里温度Tc=213℃,介电损耗tgδ=0.0175.该材料在叠层电容器、压电陶瓷固体继电器、压电驱动器及压电电声器件等方面具有良好的应用前景.
关键词:
掺杂
,
PLZT
,
介电性
,
压电性能
王世敏
,
王龙海
,
张刚升
,
赵建洪
,
张端明
,
李佐宜
,
章天金
无机材料学报
以乙酸钾、乙醇钽、乙醇铌为前驱体，在SrTiO3（111）衬底上取向生长了KTa0.65Nb0.35O3薄膜.通过DTA-TG分析，确定了预烧工艺，发现钙钛矿结构KTN在高温（＞950℃）下可分解，产生缺钾中间相K2Ta4O11．单层凝胶膜预热处理（＞450℃），多层覆盖，慢速升降温（1～2℃／min），750℃保温2h，可得到晶粒大小分布均匀，平均直径约0．2μm、致密的薄膜．升高温度、延长时间，晶粒长大，甚至团聚，产生气孔、裂纹，烧结温度应控制在950℃以下．
关键词:
钽铌酸钾薄膜
,
null
,
null
钟志成
,
张端明
,
韩祥云
,
魏念
,
杨凤霞
,
郑克玉
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00045
以Nb2O5 和 Ta2O5为前驱反应物, KOH为矿化剂, 采用水热法和溶剂热法两种合成工艺制备了KTa1-xNbxO3 (KTN)陶瓷粉体.实验结果表明, 反应溶剂(水/异丙醇)和矿化剂KOH的摩尔浓度是影响KTN粉体结构和形貌的关键因素．采用水热工艺制备的KTN粉体, 当KOH浓度达到3mol/L、反应温度为523K、反应时间8h时, 开始出现以焦绿石结构为主的KTN粉体; 随着KOH的浓度和反应温度的增加, 粉体中的钙钛矿结构成分随之增加, 而焦绿石结构则逐渐减少, 但始终难以完全消除．采用溶剂热法, 在KOH浓度1~2mol/L、反应温度523K、反应时间8h的条件下, 合成了立方相钙钛矿结构KTa0.6Nb0.4O3陶瓷粉体, KTN晶粒形状呈规则的立方体, 尺寸约为30~50nm; 最后对溶剂热法合成纳米粉体的机理进行了分析讨论．
关键词:
钽铌酸钾
,
nanopowders
,
solvothermal
,
hydrothermal
,
preparation
杨凤霞
,
张端明
,
韩祥云
,
姜胜林
,
钟志诚
,
郑克玉
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.04.013
以偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))共聚物为基体,锆钛酸铅(PZT)铁电颗粒为功能相,钽铌酸钾(KTN)颗粒为增强相,制备了0-3型(PZT,KTN)/P(VDF-TrFE)三相铁电复合材料.利用SEM及EDAX技术,分析了复合材料的显微结构及PZT和KTN相的分布.测试了具有不同KTN体积分数的复合材料的电性能.实验结果表明:PZT和KTN相的颗粒分布均匀,存在少量的团聚体;随KTN体积分数的增加,三相复合材料的极化漏电流Ⅰ、介电常数εr和介电损耗tan δ增加,压电系数d33降低,而热释电系数P3先增加后降低,但其d33和P3均高于具有相同PZT体积分数的PZT/P(VDF-TrFE)两相复合材料.
关键词:
聚合物复合材料
,
界面
,
压电性
,
热释电性
,
介电性
钟志成
,
张端明
,
韩祥云
,
魏念
,
杨凤霞
,
郑克玉
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.01.009
以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物,KOH为矿化剂,采用水热法和溶剂热法两种合成工艺制备了KTa1-xNbxO3(KTN)陶瓷粉体.实验结果表明,反应溶剂(水/异丙醇)和矿化剂KOH的摩尔浓度是影响KTN粉体结构和形貌的关键因素.采用水热工艺制备的KTN粉体,当KOH浓度达到3mol/L、反应温度为523K、反应时间8h时,开始出现以焦绿石结构为主的KTN粉体;随着KOH的浓度和反应温度的增加,粉体中的钙钛矿结构成分随之增加,而焦绿石结构则逐渐减少,但始终难以完全消除.采用溶剂热法,在KOH浓度1～2 mol/L、反应温度523K、反应时间8h的条件下,合成了立方相钙钛矿结构KTa0.6Nb0.4O3陶瓷粉体,KTN晶粒形状呈规则的立方体,尺寸约为30～50 nm;最后对溶剂热法合成纳米粉体的机理进行了分析讨论.
关键词:
钽铌酸钾
,
纳米粉体
,
溶剂热
,
水热
,
合成
郑朝丹
,
张端明
,
刘心明
,
刘超军
,
余春荣
,
于军
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00745
用固相反应法制备了BiFe1-xTixO3(BFTxO)陶瓷样品,研究了不同Ti掺杂量对BFO陶瓷结构、形貌、铁电性能和铁电-顺电相变温度(Tc)的影响.XRD结果表明,当Ti含量x从0增大到0.2,相的结构由菱方钙钛矿逐渐变为斜方结构.Raman光谱的测试和模拟也证实了掺Ti后晶体结构有向三斜晶系转变的趋势.Ⅰ-Ⅴ曲线说明Ti掺杂显著降低了BFO陶瓷的漏电流,当Ti掺杂量为0.05时,漏电流最小,在100V电压下,漏电流密度为7.3×10-6 A/cm2.Ti掺杂还增强了BFO陶瓷的铁电性,Ti掺杂量为0.05时的剩余极化强度甚至是纯BFO的两倍.另外,DTA测试显示,Ti掺杂能影响BFO的铁电-顺电相变温度.随着Ti掺杂量的增加,铁电-顺电相变温度逐渐降低.
关键词:
BiFe1-xTixO3陶瓷
,
铁电性能
,
漏电流
王晓东
,
彭晓峰
,
张端明
无机材料学报
用PLD技术结合后期退火,在透明石英单晶(100)上制备了高取向的纯钙钛矿相KTN薄膜.对薄膜的光学、电学性能分析表明,薄膜铁电居里温度为15℃,矫顽场7.32kV/cm,剩余极化强度9.25μC/cm2,折射率在波长1.2μm处为1.776,厚度968nm,沉积速率约为0.027nm/脉冲.I-V特性表明,低电场强度下,I-V服从欧姆定律,高电场强度下,I-V服从平方关系,可用空间电荷限制电流(SCLC)模型解释.薄膜漏电流在0-5V内低于250μA/mm2,具有良好的电学性能,C-F测试表明,低频电容色散大,高频色散小,在室温10kHz时介电常数为12600.介电损耗tanδ为0.04.
关键词:
PLD技术
,
KTN film
,
single crystal quartz
