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锂镁钛基尖晶石结构微波介质陶瓷的固溶改性研究

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锂镁钛基尖晶石结构微波介质陶瓷的固溶改性研究

作者：鲁先龙华中科技大学

学位级别：硕士

本文以LiTiO-MgTiO基微波介质陶瓷为研究对象，运用XRD、SEM、EDS等测试手段分析陶瓷不同组分对材料的微观结构、相成份和微波介电性能的影响。通过LiTiO-MgTiO与ZnAlO复合，研究各个组分对复合体系的影响。确定LiTiO的预烧条件为：95... 详细信息

本文以LiTiO-MgTiO基微波介质陶瓷为研究对象，运用XRD、SEM、EDS等测试手段分析陶瓷不同组分对材料的微观结构、相成份和微波介电性能的影响。通过LiTiO-MgTiO与ZnAlO复合，研究各个组分对复合体系的影响。确定LiTiO的预烧条件为：950℃下保温3小时;MgTiO和ZnAlO-MgTiO的预烧条件为：1150℃下保温3小时。在1200℃合成了不同配比的xLiTiO(-1-x)MgTiO固溶相。研究发现在0.3.7的范围内LiTiO和MgTiO固溶度很高。随着LiTiO在陶瓷体系中的含量不断增加，固溶体系的介电常数在不断增加，当x>0.6时，介电常数开始下降。 Q×f值也是先增大，后减小。最佳的配比和烧结温度为：0.5LiTiO-0.5MgTiO在1200℃下保温3小时，微波介电性能为：ε=24.43，Q×f=47138GHz，τ=+4.07ppm/oC。不同烧结温度对0.5LiTiO-0.5MgTiO陶瓷体系的影响是：在1100℃250℃的范围内，陶瓷的介电常数和致密度都随着温度的上升而不断增加。陶瓷的Q×f值随着温度的上升，先增大后减小，在1200℃时Q×f值最大：Q×f=47138GHz。陶瓷的谐振频率温度系数随烧结温度的变化不大。研究了LiTiO-(ZnAlO-MgTiO)复合体系的结构和微波介电性能。在不同烧结温度下yLiTiO-(1-y)(0.7ZnAlO-0.3MgTiO)陶瓷的主相为：LiBTiO(B=Zn、Mg、ZnMg)、AAlO(A=Zn、Mg、ZnMg)，几相都是立方尖晶石型结构，温度的升高有利于LiBTiO和AAlO之间能形成尖晶石固溶体。研究发现，体系中LiTiO含量的增加有助于降烧，但是过量的LiTiO会使得陶瓷晶粒过度生长，使陶瓷体系的相成分和结构复杂化。当y=0.5，烧结温度为1150℃时，陶瓷获得最佳微波介电性能：ε=21.66，Q×f=29345GHz，τ=-13.28ppm/℃。研究ZnAlO含量对体系的影响。当y=0.1.4时，体系中ZnAlO含量较多，陶瓷的介电常数、致密度和Q×f值都具有有先增大后减小的趋势。当y=0.5.8时，陶瓷的Q×f值变化规律较复杂：y=0.5.7时，Q×f值随温度的增加，先增大后减小，最后再增大;y=0.8时，Q×f值随温度增加，先减小后增大。Q×f值的变化与相组成，晶界损耗等相关，y=0.5.8的陶瓷体系Q×f值变化规律还有待进一步研究，介电常数和致密度随着温度的上升而上升，且没有下降的趋势。

关键词：微波介质陶瓷 Li4Ti5O12 ZnAl2O4 Mg2TiO4 尖晶石结构固溶改性

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钛酸铋钠系陶瓷的共掺杂与固溶改性研究

钛酸铋钠系陶瓷的共掺杂与固溶改性研究

作者：郝星辰西安科技大学

学位级别：硕士

钛酸铋钠NaBiTiO(NBT)因其具有较高的居里温度、良好的机电耦合系数以及优异的铁电压电性能等而备受关注。另外,发现该材料还具有潜在的离子电导特性,引发了新一轮探索。而其作为铁电压电材料应用时,矫顽场较高极化困难以及漏电流较大,... 详细信息

钛酸铋钠NaBiTiO(NBT)因其具有较高的居里温度、良好的机电耦合系数以及优异的铁电压电性能等而备受关注。另外,发现该材料还具有潜在的离子电导特性,引发了新一轮探索。而其作为铁电压电材料应用时,矫顽场较高极化困难以及漏电流较大,对其性能仍需进一步改善;作为电解质应用时,材料的电导性能也仍需进一步提高。因此,本论文通过离子掺杂及固溶改性手段对钛酸铋钠材料进行改性,以提高不同用途下材料的性能,并对陶瓷样品的微结构及电学性能进行了研究。基于离子掺杂改性原理,采用改进的固相反应工艺制备了 NaBiSrTiGaO陶瓷,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及电学性能测试系统等测试手段,研究了Sr、Ga共掺杂量对NBT陶瓷的相结构、微观形貌、阻抗特性及介电性能的影响规律,并对材料的电导率进行了计算分析。结果表明:引入一定量的Sr、Ga后,NBT陶瓷的电导性能得到提升,在阻抗图谱中其晶粒电导与晶界电导能够明显区分,电导机制从电子电导转变为离子电导。随着Sr、Ga掺杂量的增加,材料的总电导率、晶粒电导率及晶界电导率均先增大后减小,当x=0.O时,总电导率在810℃下高达0.024S/cm,电导激活能降低至0.48eV,表明该材料在固体电解质应用方面很有潜在的应用价值。基于固溶改性方法成功制备了(1-x)NaBiTiOLa(ZnTi)O系列陶瓷,研究了该系陶瓷的相组成、微观形貌及电学性能的变化规律。结果表明:引入一定量的La(ZnTi)O后,NBT仍保持单一的钙钦矿结构。La(ZnTi)O的引入起到了细化晶粒的作用,且晶粒棱边更分明,同时对材料体系的介电性能有显著影响。随着La(ZnTi)O引入量的增加,材料体系的介电弥散因子增大,弛豫增强,介电弛豫激活能降低,当x=0.018时降至最低,为1.32eV。另外,La(ZnTi)O的引入也使得材料体系的铁电性能得到改善,随着La(ZnTi)O含量的增加,材料体系的矫顽场由43.4 kV/cm降低至23.7kV/cm。为了提高NBT基材料的铁电性能,在x=0.0O和x=0.018组分的基础上,引入0.06BaTiO来构建NBT的准同型相界(MPB)。结果发现:当x=0.0O时在电场的作用下引发的相变为不可逆相变;当x=0.018时,该相变为可逆相变,且其动态压电常数高达60pm/V。将LaGaO组分引入到钛酸铋钠体系中成功制备了(1-x)NaBiTiOLaGaO系列陶瓷,结果发现:引入微量的LaGaO后NBT以R3c相存在,并且在引入LaGaO后并未观察到NBT材料的离子电导特性。随着LaGaO引入量的增加,材料体系的电导激活能与介电弛豫激活能均有所降低,在x=0.012时,电导激活能为1.30 eV,介电弛豫激活能为0.65 eV,并进一步探索比较了电导激活机制与介电激活机制,表明该类材料在中温段的离子传导主要以隧道传导机制进行,使其有望作为中温型固体电解质材料应用。

关键词：钛酸铋钠共掺杂固溶改性电导率介电弛豫激活能

不同温区纳米纤维电卡效应的表面与固溶改性调控

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不同温区纳米纤维电卡效应的表面与固溶改性调控

作者：徐雅婷湘潭大学

学位级别：硕士

随着电子元器件小型化微型化的要求以及环境友好的需求,传统的制冷设备已经无法满足当代社会的需求,全新的固态制冷技术正在蓬勃发展,其中电卡制冷由于其能耗低无噪音无污染引起了人们的广泛关注,电卡效应主要利用的是极性材料内部的等... 详细信息

随着电子元器件小型化微型化的要求以及环境友好的需求,传统的制冷设备已经无法满足当代社会的需求,全新的固态制冷技术正在蓬勃发展,其中电卡制冷由于其能耗低无噪音无污染引起了人们的广泛关注,电卡效应主要利用的是极性材料内部的等温熵变进行制冷,而铁电材料由于其极化翻转特性成为电卡制冷的首选材料。当绝热温度变化((35)T)大于3 K时,便可满足固态制冷实际应用的要求,且绝热温度变化越大其成本及能耗将越低。为满足在低温区间获得大电卡效应的目的,实验文献将研究热点放在了铁电材料与PVDF铁电高分子材料的复合薄膜上,并得出以铁电纳米纤维为填料的复合薄膜表现出了满足固态制冷需求的电卡效应。因此本文将选取其中的铁电纳米纤维为研究对象,建立了不同于传统纤维理论模型的平行分布的纳米纤维的理论模型,通过相场模拟的方法研究该纳米纤维的电卡效应。一维纳米材料由于特殊的表面形貌,使其性能受到材料尺寸及表面效应的影响。因此首先研究了半径对Pb TiO(PTO)纳米纤维的电卡效应的影响,得出等温熵变((35)S)及绝热温度变化((35)T)最大的半径为50 nm。随后引入纳米纤维的表面能,通过外推长度调控50 nm纳米纤维的电卡效应。在外推长度为6 nm,半径为50nm的PTO纳米纤维中获得了接近19 K的绝热温度变化,但获取温度为660℃。受相变温度过高的限制,进一步通过表面张力诱导50 nm的PTO纳米纤维低于相变温度温度范围内的畴变,结果发现表面压缩应力的作用可以显著增强低温区间纳米纤维的电卡效应,可以在200℃操作温度下,260 k V/cm的电场作用下获得了约5 K的绝热温度变化。虽符合实际应用的要求,但操作温度仍果然较高,且(35)T的数值比相变点处小很多,因此进一步提出对PTO进行固溶改性,以实现在低温区(PbSr(1-x)))TiO纳米纤维中获得大的电卡效应。基于上述工作,本文进一步给出了不同Sr、Pb比的50 nm(PbSr(1-x)))TiO纳米纤维在600 k V/cm的电场强度作用下的电卡效应,结果发现可以在100℃时于PbSrTiO纳米纤维中获得8 K的绝热温度变化,可见Sr的加入可以实现降低纤维的相变温度,实现在低温区获得大电卡效应的目的。基于第三章的结论,本文进一步对各组分的纳米纤维进行表面张力的调控,给出了不同组分纳米纤维在不同表面张力作用下电卡效应的最大数值及对应温度,便于寻找不同服役环境下,电卡效应最大的纳米纤维对应的参数组合。

关键词：相场模拟纳米纤维电卡效应表面效应固溶改性

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钛酸铋钠系无铅压电陶瓷固溶改性研究

钛酸铋钠系无铅压电陶瓷固溶改性研究

作者：王瑾西安科技大学

学位级别：硕士

钛酸铋钠Na0.5Bi0.5TiO3（简称NBT）是A位复合离子结构钙钛矿型铁电体。本论文采用传统电子陶瓷制备方法在钛酸铋钠钾系无铅陶瓷固溶不同的钙钛矿结构组元，优化了准同型相界组成。通过结构分析探讨了钛酸铋钠钾系陶瓷的介电弛豫特性、... 详细信息

钛酸铋钠Na0.5Bi0.5TiO3（简称NBT）是A位复合离子结构钙钛矿型铁电体。本论文采用传统电子陶瓷制备方法在钛酸铋钠钾系无铅陶瓷固溶不同的钙钛矿结构组元，优化了准同型相界组成。通过结构分析探讨了钛酸铋钠钾系陶瓷的介电弛豫特性、相变特性以及材料的组成对铁电、压电性能的作用规律，并获得了具有高压电活性与铁电性的无铅压电陶瓷新材料组成体系。在钛酸铋钠钾、钛酸铋钠钾钡准同型相界的基础上，通过固溶钛酸铋锂，制备了NKBT-LBT、NKBBT-LBT两大体系陶瓷。研究发现：在其组成范围内，两组体系均形成了单一的钙钛矿结构。通过XRD谱确定出NKBT-LBT、NKBBT-LBT系列陶瓷的准同型相界（MPB）范围分别是0.08≤x≤0.10和0.06≤x≤0.12;LBT的引入能够有效降低陶瓷的烧结温度，显著地细化晶粒;LBT组分的引入有助于改善其铁电性，剩余极化强度Pr从7μc/cm2增至15μc/cm2（NKBT-LBT）且材料的压电活性也显著提高，在准同型相界处，压电常数d33达到了最高值（145pC/N）。为进一步研究钛酸铋钠钾系材料在A、B双位复合置换时性能变化。选取钛酸铋钠钾陶瓷基础上固溶NaNbO3、KNbO3和LiNbO3，制备了致密的NKBT-NN、NKBT-KN和NKBT-LN陶瓷。在所研究的组成范围内，两组材料体系均形成了单一的钙钛矿结构。KNbO3的引入起到了细化晶粒的作用，弥散相变特征明显。NaNbO3的引入有效的改善了钛酸铋钠钾系材料的压电、铁电性能，压电常数d33提高到131pC/N。随着LiNbO3含量的增加，材料的矫顽场显著降低从29.1kV/cm降至19.7kV/cm;LiNbO3的引入对材料的介电性能影响明显，材料的铁电-反铁电相变峰也随着LN含量的增加而具有明显的移峰效应，同时反铁电-顺电相变峰则表现为压峰效应，材料表现出明显的弛豫特性。为了进一步探索钛酸铋钠钾系材料结构与性能关系，引入钙钛矿结构BiFeO3与BiCoO3，获得了具有高压电性能的（1-x）Na0.4K0.1Bi0.5TiO3-xBiFeO3和（1-x）Na0.4K0.1Bi0.5TiO3-xBiCoO3无铅陶瓷，其准同型相界（MPB）范围分别为0.02≤x≤0.06和0.01≤x≤0.02。BiFeO3的引入有效的降低了体系的烧结温度，其压电常数d33先增大后减小，在准同型相界处，压电常数d33为127pC/N（x=0.06）。随着BiCoO3的引入量加大，NKBT-BC陶瓷的弛豫度随逐渐增强。微量的BiCoO3可以提高该体系陶瓷的压电性能，其压电常数在x=0.02时达到最大值，d33=119pC/N。

关键词：钛酸铋钠准同型相界介电弛豫固溶改性

BNT-BKT基无铅压电陶瓷的微观结构及电学性能研究

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BNT-BKT基无铅压电陶瓷的微观结构及电学性能研究

作者：陈科霖桂林电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,BiNaTiO（BNT）基压电陶瓷因其优异的电学性能而展现出了在实际应用中取代铅基材料的巨大潜力。其中,位于准同型相界（MPB）处的0.8BiNaTiO-0.2BiKTiO（简写为BNKT20）表现出了增强的压电性能,但其仍远远满足不了实际应用的要求... 详细信息

近年来,BiNaTiO（BNT）基压电陶瓷因其优异的电学性能而展现出了在实际应用中取代铅基材料的巨大潜力。其中,位于准同型相界（MPB）处的0.8BiNaTiO-0.2BiKTiO（简写为BNKT20）表现出了增强的压电性能,但其仍远远满足不了实际应用的要求。因此,通过各种工艺对BNKT陶瓷体系进行改进从而获得更好的电学性能是当前研究的重点。基于此,本文在选取BNKT20陶瓷为研究对象的基础上围绕着微观结构-电学性能的主题研究了烧结工艺、B位复合离子掺杂和固溶改性工艺对BNKT基无铅压电陶瓷的相结构、微观结构和电学性能的影响,主要结论如下:1.研究了不同烧结温度（分别为1100°C,1120°C,1140°C,1160°C,1180°C）对BNKT20陶瓷的微观结构及电学性能的影响并确定了其最佳烧结温度。XRD分析结果表明,烧结温度的变化没有改变BNKT20陶瓷的相结构,所有样品都表现为伪立方相。SEM结果表明烧结温度的提高明显促进了晶粒的生长。介电分析表明所有样品均属于弛豫铁电体,适当增加烧结温度有利于介电性能的提升,在1160°C样品中ε=7690,T=150°C;同时,随着烧结温度的提高,BNKT20陶瓷的P-E滞后曲线趋于饱和,并在1160°C样品中观察到较好的铁电性能(P=50.1μC/cm,P=41.8μC/cm,E=29.0 k V/cm);此外,在1160°C下烧结样品中获得了相对较好的压电性能:d=162 p C/N,k=0.35,Q=90.7,S=0.16%。2.研究了BiNaKTi(AlTa)O（简写为BNKT-x AT;x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05）陶瓷的微观结构、介电、铁电和应变等性能。AT成分的引入对BNKT陶瓷的整体相结构无明显影响,所有样品都表现为单一钙钛矿结构。此外,AT掺杂明显抑制了晶粒的长大。从介电和铁电分析可以看出,随着AT含量的增加T被有效调控至室温以下,P、P和E明显降低,表明了AT掺杂有效破坏了铁电长程有序的状态,而P(=P-P)随AT含量增加而增加表明了电场作用下铁电畴可逆程度的增加。由此说明AT掺杂有效地引发了NER-ER相变,最终在BNKT-0.03AT中表现为NER/ER相共存,从而提高了陶瓷的应变特性。当x=0.03时,S=0.44%,d=732pm/V。3.研究了（1-x）BiNaKTiO-x Bi(ZnTa)O(简写为（1-x）BNKT-x BZT;x=0,0.02,0.025,0.03,0.035,0.04,0.05)陶瓷的微观结构、介电、应变和储能等性能。结果表明,（1-x）BNKT-x BZT陶瓷具有单一的钙钛矿结构,晶格参数和成分无序度随BZT含量的增加而增加。此外,BZT的引入明显影响了BNKT陶瓷的微观形貌并导致了晶粒尺寸的增加。介电分析表明,BZT的引入有效地将T降低到室温以下,导致了动态PNRs的产生。BZT的引入也有效提升了陶瓷的应变和储能性能,在0.975BNKT-0.025BZT陶瓷中双极应变S=0.50%,单极应变S=0.56%,对应的d值分别为833 pm/V和933 pm/V。此外,0.95BNKT-0.05BZT陶瓷在90 k V/cm的电场下获得了1.81 J/cm的总储能密度、1.05 J/cm的可恢复储能密度和58%的储能效率。

关键词： BNKT压电陶瓷烧结温度复合离子掺杂固溶改性微观结构电学性能

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MAX相固溶材料的制备与机械性能研究

MAX相固溶材料的制备与机械性能研究

作者：周昊陕西科技大学

学位级别：硕士

MAX相材料具有优异的高温抗氧化性能,较好的高温摩擦学性能,是潜在的高温结构/润滑材料。但MAX相材料的硬度与强度较低,同时在高温摩擦条件下,其摩擦表面形成的摩擦氧化膜以M、A氧化物为主要成分,导致其摩擦因数仍较高。针对上述问题,... 详细信息

MAX相材料具有优异的高温抗氧化性能,较好的高温摩擦学性能,是潜在的高温结构/润滑材料。但MAX相材料的硬度与强度较低,同时在高温摩擦条件下,其摩擦表面形成的摩擦氧化膜以M、A氧化物为主要成分,导致其摩擦因数仍较高。针对上述问题,本研究提出利用固溶改性手段,选择能够在高温条件下氧化生成具有较低剪切系数氧化物的金属元素作为固溶元素,同时提升MAX相的力学性能与高温摩擦学性能。本论文的主要研究工作如下:（1）以Cr-Al-C体系为原料,利用热压烧结工艺制备了块体Cr2AlC材料。对其力学性能测试表明,材料的维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为3.83GPa、289.3MPa和4.7MPa·m1/2。对其摩擦学性能的研究表明,室温条件下,严重的磨粒磨损导致了较高的摩擦因数与磨损率。随着试验温度的提高,Cr2AlC的摩擦因数与磨损率均呈现下降趋势。800℃时,表面摩擦氧化膜的出现使其拥有较为优异的高温摩擦学性能。（2）通过在Cr2AlC的制备原料中掺杂单质V、Mo,制备了含少量V2C的（Cr1-x,Vx）2AlC（x=0.25,0.5）和纯度较高的（Cr1-x,Mox）2AlC（x=0.1～0.5）固溶材料。V、Mo的固溶在一定程度上提高了 Cr2AlC的力学性能,其中（Cr0.5,V0.5）2AlC、（Cr0.6,Mo0.4）2AlC具有最优的综合力学性能,两种固溶材料的维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性较Cr2AlC分别提升了 40%、34%、61%和35%、85%、61%。800℃条件下,以固溶形式存在的V能够与基体中的Cr、Al等元素反应生成CrVO4和AlVO4等钒酸盐,这些三元氧化物的剪切系数较低,起到了良好的润滑减磨作用,因此（Cr0.5,V0.5）2AlC固溶材料表现出优异的高温摩擦学性能,其摩擦因数与磨损率仅为0.37与8.3 × 10-6mm3/N·m。而以固溶形式存在Mo却难以氧化,未能有效改善摩擦氧化膜成分,固溶材料（Cr1-x,Mox）2AlC的高温摩擦学性能较差。（3）研究了 Mo掺杂对Ti3SiC2制备以及室温摩擦学性能的影响。结果表明,Mo掺杂影响了原材料体系中Ti3SiC2的生成,Mo掺杂的样品主要由（Ti0.8M0.2）Si2、Mo4.8Si3C0.6和TiC等相组成。随着Mo掺杂量的提高,材料的密度、维氏硬度以及抗弯强度均呈现先增加后减小的趋势,掺杂16.67at%Mo的样品拥有最优的综合力学性能。与Ti3SiC2相比,Mo掺杂量为8.33at%和16.77at%的样品由于硬质相的出现,拥有较低的磨损率,但摩擦因数相对较高。Mo掺杂量为25at%和33.33at%的试样摩擦因数较低,但由于样品致密度较差而表现出较高的磨损率。本研究的结果表明,Mo、V元素的固溶可以在一定程度上提升Cr2AlC的力学性能。同时,适量V元素的固溶有效地降低了 Cr2AlC的高温摩擦因数与磨损率,为其在高温润滑领域的应用奠定了基础。

关键词： MAX相材料固溶改性力学性能高温摩擦学性能

钛酸铋钠基铁电材料的压电、机电响应和储能行为的研究

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钛酸铋钠基铁电材料的压电、机电响应和储能行为的研究

作者：王雷杰杭州电子科技大学

学位级别：硕士

压电陶瓷作为可以将电能与机械能相互转换的新型功能材料,其材料本身有着优异的物理特性和稳定的化学性质,并且具有成本低廉,易于加工成多种形状等优点,受到了人们的广泛关注。然而传统的铅基压电陶瓷因为会对环境和人类造成危害,所以... 详细信息

压电陶瓷作为可以将电能与机械能相互转换的新型功能材料,其材料本身有着优异的物理特性和稳定的化学性质,并且具有成本低廉,易于加工成多种形状等优点,受到了人们的广泛关注。然而传统的铅基压电陶瓷因为会对环境和人类造成危害,所以使得研究和开发高性能的无铅压电陶瓷体系成为了新时代的必然趋势。在无铅压电陶瓷体系中,钛酸铋钠(BiNaTiO,简称BNT)陶瓷因为有着居里温度高,机电耦合系数好和铁电压电性能优异等优点而备受关注。但是该材料也有着较高的电导率和矫顽场,极化困难等缺点。因此,本论文通过固溶改性和构建0-3型复合材料的手段对BNT材料进行改性,对其微观结构、压电、介电、铁电、电致应变和储能性能进行了研究。基于固溶改性的方法成功制备了 BNT基的二元固溶体0.93BiNaTiO-0.07BaTiO 纳米棒(BNT-BT NWs)和(1-x)BiNaTiO-x(BaCa)(ZrTi)O(BNT-xBCZT)以及 BNT 基的三元固溶体(1-x)(0.94BiNaTiO-0.06BaTiO)-xBiScO(BNT-BT-xBS)。BT NWs 的引入可以使得BNT陶瓷完成室温下铁电相到遍历弛豫相的转变,从而获得具有良好温度稳定性的大应变(S=0.17%)。而BCZT的掺杂同样使得BNT逐渐从铁电相转变为遍历弛豫相,并在组分x=0.08时获得优异的应变性能(S=0.46%)。通过将BS引入到BNT-BT的二元固溶体中,成功的将TF-R调节到室温,从而获得0.35%的大应变以及具有0.018 m/C的良好热稳定的高电致伸缩系数。通过构建BNT基0-3型复合材料,成功的制备了 0.83(BiNa)TiO-0.17(BiK)TiO:xZnO(BNT-BKT:xZnO)和 0.92(BiNa)TiO-0.06BaTiO-0.02(KNa)NbO:xBiTiO(BNT-BT-BKT:xBiT)复合陶瓷。前者通过引入ZnO改善BNT陶瓷的压电性能(d33～109pC/N),并且提高陶瓷压电性能的温度稳定性(120℃时,d33约为初始值的73%)和应变性能的疲劳稳定性(循环105次后,S的变化程度改性的方法制备了(1-x)(0.9CaTiO-0.1BiScO)-x(0.955BiNaTiO-0.045BaAlTaO)((1-x)CT-BS-xBNT-BAT)和(1-x)(0.65BiNaTiO-0.35SrBi0.1TiO)-xAgNbO(BNT-SBT-xAN)来研究其储能特性。前者通过引入线性材料CT-BS,成功的提高击穿场强和降低剩余极化强度,实现了优异的储能性能(Wrec=3.13 J/cm3和η=88.4%),并且获得了良好的频率和疲劳稳定性。后者通过SBT来调节BNT基和AN基陶瓷的优缺点,实现了Wrec=4.53J/cm3和η=86.7%的出色的储能性能和较为优异的温度、频率和疲劳稳定性。

关键词：钛酸铋钠固溶改性 0-3型复合压电性能机电响应储能性能

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无铅压电陶瓷材料研究进展

化工管理 2017年第27期 156-156页

作者：曲莉莉兰州大成科技股份有限公司甘肃兰州730000 兰州大成真空科技有限公司甘肃兰州730000

压电陶瓷是一种将机械能和电能互相转换的功能无机非金属材料。本文主要对无铅压电陶瓷的发展现状做了简要的介绍,并阐述了三种无铅压电陶瓷的改性研究,分别为掺杂改性、固溶改性、织构化。无铅压电陶瓷的性能,经过进一步研究与改善,将... 详细信息

压电陶瓷是一种将机械能和电能互相转换的功能无机非金属材料。本文主要对无铅压电陶瓷的发展现状做了简要的介绍,并阐述了三种无铅压电陶瓷的改性研究,分别为掺杂改性、固溶改性、织构化。无铅压电陶瓷的性能,经过进一步研究与改善,将来有望逐渐替代压电陶瓷。

关键词：掺杂固溶改性织构化