张强
,
李振荣
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.012
采用传统固相法工艺制备了(1-x )Bi (Mg1/2 Ti1/2)O3-xPbTiO3(BMT-xPT,0.34≤x≤0.44)陶瓷。研究发现,随着PT含量增加,试样结构由三方相逐渐转变为四方相结构,当0.36<x<0.40时,试样结构处于准同型相界(MPB)区。研究表明 BMT组元是一种具有非铁电体特征的组分,随着 PT 含量减少,BMT-PT体系的居里温度减小,介电峰变得越来越不明显。通过研究 BMT-PT 体系组分与居里温度(TC)的关系可以看出:(1)PT 含量为0.34~0.44时,TC 随BMT含量变化实验值和 Stringer 的经验值差异较小,变化趋势一致;(2)BMT-PT 体系居里温度最大值可能在 x=0.73的附近,其居里温度最大值TC max约为550℃。
关键词:
压电陶瓷
,
居里温度
,
介电性能
,
准同型相界
陈焱
,
张孝文
稀有金属材料与工程
基于准同型相界(morphotropic phase boundary, MPB) 线性组合规律,研究Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3 -Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3 (PMN-PZN-PT)三元系的MPB区域,并探求电学性能优越的组分.实验选取(1-x) (0.67 PMN- 0.33 PT)-x(0.91 PZN-0.09 PT) 系列中x=0~0.85的8个实验点;为减少焦绿石相的生成,陶瓷试样用铌铁矿预产物法合成,最终在1120~1160 ℃烧成.X射线衍射分析表明该系列试样均为钙钛矿结构,且处于四方与菱方两相共存态,验证了两个子二元系MPB组分的连线均为该三元系的MPB区域.少量的PZN-PT取代PMN-PT可以提高该三元系的电学性能;在x=0.1的组分获得该系列的最优性能:极值介电常数ε_(m,1 kHz)=28 030,剩余极化强度Pr=32.5 μC/cm~2,压电系数d_(33)=545 pC/N.
关键词:
准同型相界
,
PMN-PZN-PT
,
介电性能
,
铁电性能
,
压电性能
廖润华
,
李月明
,
江向平
,
王竹梅
,
张玉平
人工晶体学报
采用溶胶-凝胶法制备(1-x)Na0.5Bi0.5 TiO3-xK0.5Bi0.5TiO3体系无铅压电陶瓷.XRD分析表明,用溶胶-凝胶法可以在650℃下合成具有钙钛矿结构的(1-x)Na0.5Bi0.5TiO3-xK0.5Bi0.5TiO3粉体,且在x=0.18~0.30之间存在三方-四方准同型相界(MPB).陶瓷的压电性能参数表明,该体系在MPB组成范围内具有最佳的压电性能:x=0.30时,压电常数d33达到最大值(d33=150 Pc·N-1),平面机电耦合系数kp与介电常数εH33T/ε0均在x=0.26时达到最大值,分别为36.7%和1107.
关键词:
钛酸铋钠
,
溶胶-凝胶法
,
准同型相界
,
无铅压电陶瓷
柳听前
,
林啸
,
周志东
,
程璇
,
张颖
功能材料
通过设计组分制备出综合性能优异的铁电陶瓷(1-x)PZT-x(0.2PFN-0.2PZN-0.6PNN)(x取0.1、0.2、0.3、0.4和0.5),确定其准同型相界,并研究了铁电畴结构与材料宏观性能的关系。XRD结果表明,随着A(B′B″)O3型弛豫铁电成分含量的增加材料由四方相向三方相转变;透射电镜结果显示,样品的铁电畴由较大的鲱鱼骨状畴逐渐变为弥散的畴结构形态,畴结构的变化对材料的性能产生很大影响。介电温谱表明,随x增大居里温度逐渐降低,x≥0.3时材料表现出弛豫铁电体的性质,x=0.3时室温介电常数达到最大值3050。x=0.2时材料表现出优良的介电、压电和铁电性能,压电系数取最大值485pC/N,剩余极化强度达最大值37μC/cm2,居里温度对应的介电常数达最大值22000。综上所述,该体系材料的准同型相界位于0.2~0.3。
关键词:
铁电陶瓷
,
准同型相界
,
微观结构
,
电性能
郑凯平
,
江向平
,
陈超
,
李小红
,
李璐
人工晶体学报
采用固相法制备了(1-x)(Na0.9 K0.1)05Bi0.TiO3-xBa0.7Ca0.3 TiO3[(1-x)NKBT-xBCT]无铅压电陶瓷.研究了不同BCT含量(x=0,0.02,0.04,0.05,0.06,0.07)对NKBT陶瓷结构与电性能的影响.结果表明:所有样品均形成纯的钙钛矿结构,体系陶瓷的准同行相界(MPB)位于0.04≤x≤0.06.随着BCT掺量的增加,样品的退极化温度Td逐渐向低温方向移动,压电常数d33和平面机电耦合系数kp均先升高后降低.系列陶瓷电性能较佳:x=0.05时,kp最大,为0.29.当x=0.06时,样品的综合性能较好,其中d33=168 pC/N,kp=0.26,相对介电常数εr=1280,介质损耗tanδ =3.7%,剩余极化强度Pr=37 μC/cm2,矫顽场Ec =18.8 kV/cm.变温电滞回线和介电温谱表明体系陶瓷在Td以上可能存在极性相与非极性相共存.
关键词:
NKBT
,
BCT
,
准同行相界
,
退极化温度
,
电性能
王大伟
,
赵全亮
,
曹茂盛
,
崔岩
,
ZHANG Shu-Jun
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.12717
采用两步钶铁矿前驱体工艺制备了PbSnO3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PSn-PMN-PT)三元系压电陶瓷,研究了Sn含量的变化对PSn-PMN-PT三元系压电陶瓷结构和性能的影响.XRD结果表明,所选成分均处于三方相和四方相共存的准同型相界上,当Sn含量减少时,PSn-PMN-PT的XRD图谱基本没有发生变化,而当Sn含量增加时,在XRD图谱中逐渐出现烧绿石相.电性能研究表明,缺失少量Sn可以提高PSn-PMN-PT的压电、介电和铁电性能,减小损耗;而添加过量Sn明显损害其压电和铁电性能,增加损耗.缺失0.2mol%Sn的PSn-PMN-PT具有最佳的压电和铁电性能,d33:~530 pC/N,kp:~56.4%,Qm:~570,εr:~3070,tanδ:~0.32%,Pr:~28.9 μC/cm2,EC:~8 kV/cm.
关键词:
压电陶瓷
,
PbSnO3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3
,
压电性能
,
准同型相界
杨森
,
周超
,
任晓兵
,
宋晓平
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.06.06
磁致伸缩材料是制造换能器和传感器的重要磁性功能材料。此前,在铁电材料中,通过将材料成分控制在准同型相界,获得了大压电效应。因此根据铁磁与铁电材料表现出的物理效应的相似性,可以期待在铁磁材料中构建准同型相界,获得磁场导致的奇异应变特性。本文归纳了已发现的基于准同型相界而构建的Laves相稀土合金体系Tb1-x Dyx Co2, Tb1-x Gdx Co2和Tb1-xGdxFe2,总结了其磁致伸缩效应和其他物理性能与准同型相界的关系,3个体系在MPB处表现出3种不同的磁致伸缩效应: Tb1-xDyxCo2表现出大磁致伸缩、大磁导率, Tb1-xGdxCo2表现出弱磁致伸缩、大磁导率,而Tb1-xGdxFe2在MPB并没有发现特殊的效应。在铁电材料中,在MPB处各类场致应变效应都得到显著增强,因此铁磁材料与铁电材料的准同型相界效应还有显著不同,还需要更加深入的研究来揭示其作用机理。
关键词:
铁磁
,
准同型相界
,
磁致伸缩效应
,
相变
柯小琴
,
任晓兵
,
王云志
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.06.05
压电材料是一种能够在机械能和电能之间互相转换的材料,在制动器、传感器等器件上应用广泛。高性能压电材料通常出现在铁电固溶体相图的准同型相界附近,因此研究准同型相界附近出现高压电性能的机理对于开发新的压电材料至关重要。主要综述了利用相场模拟的手段,研究准同型相界附近压电材料的微观结构以及高压电性能机理的进展。在微观结构方面,通过相场模拟得到了准同型相界附近与实验类似的阶梯式纳米畴结构,并且发现这些纳米畴是最近实验发现的单斜相,该单斜相可以由长程静电能和弹性能所稳定。在压电性能方面,通过相场模拟发现,准同型相界附近的高压电性能主要来自于极化旋转而非畴壁移动的贡献。
关键词:
压电材料
,
准同型相界
,
相场动力学
,
计算机模拟
刘怡萱
,
程璇
,
张颖
金属学报
对Zr与Ti的原子比约为52/48, 掺杂了少量La、Mn和
Nb的PLZT铁电陶瓷进行了不同
温度下的原位Raman谱观测, 对所获得的谱图进行温度分布修正,
再利用阻尼-谐振-振荡器模型的光谱响应函数及Gauss
分布函数对所得结果进行分峰拟合, 得到了各Raman峰的波数和峰强随温
度的变化规律. 结果表明, 准同型相界附近的PLZT铁电陶瓷在
47—600 ℃升温过程中, 于240和360 ℃分别发生两次相变, 表明
样品中可能存在混合相;通过比较未极化和极化样品的Raman
谱峰的变化结果, 分析了预极化处理对相变的影响.
关键词:
准同型相界
,
ferroelectric ceramics
,
phase transition