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低温烧结改性PbTiO_3压电陶瓷材料的研究

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压电与声光 2001年第2期23卷 106-109页

作者：周桃生彭炜尚勋忠郑克玉邝安祥湖北大学物理学与电子技术学院武汉430062

研制了一种添加 Bi(Cd1 / 2 Ti1 / 2 ) O3、Mn O2 、Si O2 的新型低温烧结改性 Pb Ti O3压电陶瓷材料。实验发现 ,低熔物 Si O2 是影响烧结的主要因素 ,除能明显降低该材料烧结温度外 ,还能起掺杂改性作用。该材料具有低烧结温度、高压... 详细信息

研制了一种添加 Bi(Cd1 / 2 Ti1 / 2 ) O3、Mn O2 、Si O2 的新型低温烧结改性 Pb Ti O3压电陶瓷材料。实验发现 ,低熔物 Si O2 是影响烧结的主要因素 ,除能明显降低该材料烧结温度外 ,还能起掺杂改性作用。该材料具有低烧结温度、高压电活性、大压电各向异性、较高机械品质因数及低介电常数等优点。 96 0°C烧成时主要性能参数为 :厚度机电耦合系数 kt=0 .49;径向机电耦合系数 kp=0 .0 2 7;压电各向异性比 kt/ kp=18;压电应变常数 d33=6 5 p C.N- 1 ;机械品质因素 Qm=5 14;密度 ρv=***- 3;居里温度 TC=312°C;介电常数 εT33/ ε0 =177;介质损耗 tanδ=0 .6 3%。该材料在叠层压电滤波器和叠层压电降压变压器方面显示出很好的应用前景。

关键词：低温烧结压电陶瓷钛酸铅

硫醇-膦酸混合自组装膜对2024铝合金腐蚀性能的影响

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腐蚀与防护 2014年第4期35卷 331-335页

作者：屈钧娥聂德建郑克玉刘成刘少波湖北大学材料科学与工程学院武汉430062

以十四烷基硫醇(TDT)和十四烷基膦酸(TDPA)为缓蚀分子,含水量不同的乙醇-水混合液作为溶剂,配制TDT,TDPA以及TDT/TDPA混合自组装液,并用浸泡法在2024铝合金表面制备得到自组装膜(SAMs)。采用动电位扫描、电化学阻抗谱(EIS)技术、接触角... 详细信息

以十四烷基硫醇(TDT)和十四烷基膦酸(TDPA)为缓蚀分子,含水量不同的乙醇-水混合液作为溶剂,配制TDT,TDPA以及TDT/TDPA混合自组装液,并用浸泡法在2024铝合金表面制备得到自组装膜(SAMs)。采用动电位扫描、电化学阻抗谱(EIS)技术、接触角测试、以及光电子能谱(XPS)研究了混合自组装膜在铝合金表面的吸附行为及缓蚀性能。结果表明,三种自组装膜对铝合金在Harrison溶液中的腐蚀都具有一定缓蚀作用,且缓蚀效果随着自组装溶液中含水量增加而增强,混合自组装膜的缓蚀性能比单一自组装膜进一步提高。

关键词：硫醇膦酸混和自组装膜铝合金缓蚀性能

KTa_(0．6)Nb_(0．4)O_3粉体溶剂热和水热法合成的对比研究

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无机材料学报 2007年第1期22卷 45-48页

作者：钟志成张端明韩祥云魏念杨凤霞郑克玉华中科技大学物理系

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... 详细信息

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：钽铌酸钾纳米粉体溶剂热水热合成

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脉冲激光制膜过程中等离子体演化规律的研究

物理学报 2003年第1期52卷 242-246页

作者：张端明关丽李智华钟志成侯思普杨凤霞郑克玉物理系湖北襄樊学院物理系襄樊441053

利用有限差分法对脉冲激光沉积 (PLD)技术制备KTa0 6 5Nb0 35O3(KTN)薄膜过程中等离子体在等温和绝热两个阶段的速度演化进行了模拟 ,并给出了其中主要粒子在空间的具体演化规律 ,对等离子体在空间膨胀的物理机制 ,进行了深入的讨论 ... 详细信息

利用有限差分法对脉冲激光沉积 (PLD)技术制备KTa0 6 5Nb0 35O3(KTN)薄膜过程中等离子体在等温和绝热两个阶段的速度演化进行了模拟 ,并给出了其中主要粒子在空间的具体演化规律 ,对等离子体在空间膨胀的物理机制 ,进行了深入的讨论 ,给出了相应演化过程的物理图像 ,并揭示了等离子体羽辉在膨胀过程中呈现椭球外形的内在原因 .

关键词：演化规律脉冲激光沉积等离子体有限差分速度演化速度演化 KTN薄膜制备

0-3型(PZT，KTN)／P(VDF-TrFE)三相铁电复合材料的电学性能

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复合材料学报 2008年第4期25卷 68-72页

作者：杨凤霞张端明韩祥云姜胜林钟志诚郑克玉华中科技大学物理系武汉430074 华中科技大学电子科学与技术系武汉430074 襄樊学院物理系襄樊441053

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... 详细信息

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rε和介电损耗tanδ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

混合溶剂热法合成KTa0.6Nb0.4O3铁电陶瓷粉体的研究

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材料科学与工艺 2009年第6期17卷 777-780页

作者：钟志成韩祥云胡界博杨凤霞郑克玉吉向东襄樊学院薄膜与电子学实验室湖北襄樊441053 华中科技大学物理学院湖北武汉430074

以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物,KOH为矿化剂,采用异丙醇和水为反应介质的混合溶剂热法,成功地合成了四方相、钙钛矿结构的KTa0.6Nb0.4O3陶瓷粉体.XRD、SEM、TEM以及FT-IR等研究结果表明:在混合溶剂热合成过程中,反应溶剂(水/异丙醇)、矿化... 详细信息

以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物,KOH为矿化剂,采用异丙醇和水为反应介质的混合溶剂热法,成功地合成了四方相、钙钛矿结构的KTa0.6Nb0.4O3陶瓷粉体.XRD、SEM、TEM以及FT-IR等研究结果表明:在混合溶剂热合成过程中,反应溶剂(水/异丙醇)、矿化剂KOH的摩尔浓度和反应温度是影响KTN粉体结构和形貌的关键因素.在KOH浓度1～2M,异丙醇:水=80:20、反应温度250℃,时间8h合成条件下,得到了晶粒形状呈规则的立方体,边长分布约为100～300nm的KTN陶瓷粉体.

关键词： KTN粉体混合溶剂热合成表征

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反铁电体的能量释放效应

中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第6期50卷 115-122页

作者：曹万强乐耀昌陈勇郑克玉潘瑞琨王龙海湖北大学材料科学与工程学院铁电压电材料与器件湖北省重点实验室有机化工新材料湖北省协同创新中心功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室武汉430062 湖北大学物理与电子科学学院武汉430062

基于唯象理论得到的反铁电体电滞回线的温度关系,系统地研究了二阶相变反铁电体在增加和撤消电场过程中能量释放的温度关系.研究结果显示,反铁电体所释放的能量密度在温度谱有两个峰,高温的大峰在顺电相,其温度略高于居里温度;在反铁电... 详细信息

基于唯象理论得到的反铁电体电滞回线的温度关系,系统地研究了二阶相变反铁电体在增加和撤消电场过程中能量释放的温度关系.研究结果显示,反铁电体所释放的能量密度在温度谱有两个峰,高温的大峰在顺电相,其温度略高于居里温度;在反铁电相的低温区还存在一个小峰:当温度从居里温度下降时释放的能量密度会逐步增大到峰的顶点,之后缓慢下降.该结论与大量的实验结果一致.吉布斯自由能的两个参数对可逆能量密度峰的温度宽度和高度均有重要影响:极化强度二次方的系数越小能量密度峰的温度宽度越宽;四次方的系数越小能量密度峰的高度越高;它们支配了反铁电体的极化强度、能量特性和介电常数.本文研究了热力学参数对介电常数峰与能量密度峰的综合影响,并发现两者存在密切的关联效应.

关键词：反铁电体储能效应极化强度介电常数

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低温烧结改性PbTiO_3压电陶瓷

电子元件与材料 2001年第1期20卷 7-9页

作者：彭炜周桃生郑克玉邝安祥湖北大学物理学与电子技术学院湖北武汉430062

在比较分析与实验的基础上 ,采用添加少量低熔物获得了一种新的低温烧结改性 Pb Ti O3压电陶瓷组成 ,并对低温烧结机理进行了初步探讨。结果表明 ,改性 PT陶瓷烧结温度可降低 2 0 0～ 30 0℃。 96 0℃烧成时的主要性能参数为 kt=0 .49,k... 详细信息

在比较分析与实验的基础上 ,采用添加少量低熔物获得了一种新的低温烧结改性 Pb Ti O3压电陶瓷组成 ,并对低温烧结机理进行了初步探讨。结果表明 ,改性 PT陶瓷烧结温度可降低 2 0 0～ 30 0℃。 96 0℃烧成时的主要性能参数为 kt=0 .49,kp=0 .0 2 7,d33=6 5× 10 - 1 2 C·N- 1 ,Qm=5 14,ρv=7.4× 10 3kg· m- 3,t C=312℃ ,εT33/ ε0 =177,tgδ=0 .6 3%。该材料不仅可抑制铅挥发对环境的污染。

关键词：改性钛酸铅低温烧结压电陶瓷

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压电复合材料的电弹耦合特性分析

复合材料学报 2005年第2期22卷 121-124页

作者：杨凤霞李智华张端明韩祥云钟志成郑克玉魏念关丽华中科技大学物理系武汉430074 襄樊学院襄樊441053

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... 详细信息

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