刘文凤
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周超
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高景辉
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薛德帧
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张立学
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李盛涛
,
任晓兵
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.06.04
压电陶瓷已被广泛应用于航空航天、舰艇声纳、高速列车、汽车、精密仪器控制、移动通讯、办公及家用电子产品等领域，在全球已经形成了每年近百亿美元的巨大市场。然而，目前压电产业主力产品为对人体及环境有害的锆钛酸铅（ PZT）陶瓷。随着国际上对电子产品中使用含铅等有害材料的限制愈来愈严格，拥有巨大市场的压电陶瓷的无铅化已成为摆在全球面前的紧迫任务。准同相界（ MPB）是获得高压电性能的关键所在，现已开展了大量的研究工作，旨在揭示MPB的物理本质并基于MPB原理获得具有大压电效应及电致应变的环境友好型压电陶瓷。综述了3类性能最优的无铅压电材料体系：钛酸钡基（ BT）、铌酸钾钠基（ KNN）和钛酸铋钠基（ BNT）陶瓷，包括近年来在压电理论及实验方面的代表性研究进展。
关键词:
无铅压电陶瓷
,
铌酸钠钾基
,
钛酸钡基
,
钛酸铋钠基
,
准同型相界
蔺家骏
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李盛涛
,
何锦强
,
刘文凤
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160080
研究了微量铝(Al)掺杂对氧化锌(ZnO)压敏陶瓷显微结构、电性能和本征点缺陷浓度等方面的影响及其作用机理.研究结果表明,介电损耗峰值能够在一定程度上反映ZnO压敏陶瓷本征点缺陷浓度,微量Al掺杂能够引起ZnO压敏陶瓷本征点缺陷浓度的显著降低.氧空位缺陷对应的损耗峰峰值从88.82下降到1.74,锌填隙缺陷对应的损耗峰峰值从133.38下降到8.14.随着Al掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷平均晶粒尺寸从9.15 μm逐渐下降到6.24 μm,而压敏电压从235 V/mm逐渐提高到292 V/mm.可见Al掺杂抑制了ZnO压敏陶瓷中本征点缺陷的形成,而本征缺陷浓度的降低导致材料显微结构和电性能发生明显变化.本文阐述了Al掺杂对ZnO压敏陶瓷本征缺陷的影响机理,建立了ZnO压敏陶瓷显微形貌、电性能、介电性能和本征点缺陷之间的联系.
关键词:
ZnO压敏陶瓷
,
Al掺杂
,
本征点缺陷
