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基于压电效应的声能量收集

功能材料 2014年第13期45卷 13076-13078页

作者：陈锐姚曼文郑艳同济大学功能材料研究所上海200092

对圆盘式压电能量收集器在声场作用下的电能输出效果进行了研究。将处于夹持状态的压电陶瓷片,放置在单频稳态的正弦波形声场中,由于激振作用,压电陶瓷片会产生形变。实验结果表明,在器件处于谐振状态时输出电压和功率会达到最大值。在... 详细信息

对圆盘式压电能量收集器在声场作用下的电能输出效果进行了研究。将处于夹持状态的压电陶瓷片,放置在单频稳态的正弦波形声场中,由于激振作用,压电陶瓷片会产生形变。实验结果表明,在器件处于谐振状态时输出电压和功率会达到最大值。在正弦声场中,当声波频率达到907 Hz的谐振频率时压电陶瓷片的开路输出电压可以达到4.6 V;在110 dB的声场中,当负载电阻达到11.2 kΩ时,输出功率最大可达60.4μW。

关键词：声能量压电换能器能量收集

微波烧结BaZr_xTi_(1-x)O_3陶瓷介电性能研究

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功能材料 2013年第1期44卷 111-114,118页

作者：于洋王旭升姚熹同济大学功能材料研究所上海200092

采用微波烧结制备BaZrxTi1-xO3陶瓷并与常规烧结作对比,研究了微波烧结对材料晶体结构和介电性能的影响。结果表明,微波烧结在所需时间远远低于常规烧结的情况下,得到的样品在结晶度上明显优于常规烧结,微波烧结得到的陶瓷晶粒尺寸较常... 详细信息

采用微波烧结制备BaZrxTi1-xO3陶瓷并与常规烧结作对比,研究了微波烧结对材料晶体结构和介电性能的影响。结果表明,微波烧结在所需时间远远低于常规烧结的情况下,得到的样品在结晶度上明显优于常规烧结,微波烧结得到的陶瓷晶粒尺寸较常规烧结明显减小;介电温谱测试表明微波烧结所得陶瓷样品居里峰的峰强和峰宽都有所改变,此外,微波烧结得到的陶瓷弛豫现象也较常规烧结发生改变。

关键词： BZT 微波烧结介电性能弛豫

溶胶-凝胶法制备氧化铝绝缘薄膜及其电性能研究

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功能材料 2013年第4期44卷 581-584页

作者：单威姚曼文胡保付杨鹏飞姚熹同济大学功能材料研究所上海200092

以乙二醇乙醚为溶剂,异丙醇铝为前驱物,乙酰丙酮为螯合剂,采用溶胶-凝胶法和旋转涂覆工艺,在不同衬底上制备了氧化铝薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和金相显微镜等手段对薄膜的微观结构和表面形貌进行了表征... 详细信息

以乙二醇乙醚为溶剂,异丙醇铝为前驱物,乙酰丙酮为螯合剂,采用溶胶-凝胶法和旋转涂覆工艺,在不同衬底上制备了氧化铝薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和金相显微镜等手段对薄膜的微观结构和表面形貌进行了表征。结果表明,溶胶-凝胶法制得的薄膜为无定形结构,表面均匀、致密、无裂纹。通过对薄膜电流密度与电场和时间(J-E和J-t)曲线的测量,对薄膜的电学性能进行了研究。薄膜击穿场强约为2.0～3.0MV/cm,在电场强度为0.5MV/cm时,漏电流密度约为9.0×10-6 A/cm2。

关键词：氧化铝薄膜溶胶-凝胶法无定形 J-E曲线

准同型相界附近(0.99–x)BNT–xBKT–0.01KNN结构与电性能关系

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硅酸盐学报 2012年第3期40卷 385-390页

作者：叶成根郝继功翟继卫同济大学功能材料研究所上海200092

研究了三方、四方共存[即准同型相界(morphotropic phase boundary,MPB)]附近(0.99–x)Bi0.5Na0.5TiO3–xBi0.5K0.5TiO3–0.01K0.5Na0.5NbO3[(0.99–x)BNT–xBKT–0.01KNN,x=0.16～0.23]无铅压电陶瓷的电学性能与其结构之间的变化关系。X射线衍射分析表明,随着x的增大,陶瓷材料相结构由三方相转变为四方相。当x=0.20时,(111)和(200)面衍射峰均形成劈裂峰,标志着该组分的相结构由三方–四方相共同组成,形成MPB区。样品的介电温谱表明,铁电–反铁电转变温度(Td)随着x的增大而减小,但Curie点(TC)并未明显变化。电致应变(S)随着x的增大,呈现先增加后减小的趋势,并在x=0.20时得最大值0.46%,此时动态压电系数约为575 pm/V。电滞回线显示,陶瓷样品的剩余极化强度Pr和矫顽场Ec都随着x的增大而减小,分别由41.5μC/cm2降为15.2μC/cm2和由46.5kV/cm降为15.0kV/cm,并伴随着电滞回线由扁平到束腰的形状变化,呈现从铁电相特性到反铁电相特性的转变过程。

关键词：无铅压电陶瓷准同型相界电致应变压电–铁电性能

Ag^+掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷的显微结构和介电性能

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硅酸盐学报 2012年第4期40卷 513-517页

作者：徐超沈波翟继卫同济大学功能材料研究所上海200092

采用熔融法制备了钛酸锶钡(barium strontium titanate,BST)基玻璃,然后将此玻璃样品在不同的温度下进行热处理得到BST基玻璃陶瓷,采用差热分析研究了BST基玻璃陶瓷析晶过程中的热力学特征,用扫描电子显微镜和X射线衍射分别分析了玻璃... 详细信息

采用熔融法制备了钛酸锶钡(barium strontium titanate,BST)基玻璃,然后将此玻璃样品在不同的温度下进行热处理得到BST基玻璃陶瓷,采用差热分析研究了BST基玻璃陶瓷析晶过程中的热力学特征,用扫描电子显微镜和X射线衍射分别分析了玻璃陶瓷的显微结构和相结构,并且系统研究了该玻璃陶瓷的介电特性以及耐击穿电场强度。结果表明:0.3%(质量分数)Ag+掺杂时,BST基玻璃中BST相的析晶温度从885℃下降到840℃,有利于玻璃体中BST晶体的析出。另外,Ag+的掺杂有利于提高BST基玻璃陶瓷的介电常数,同时能维持较低的介电损耗。此外,Ag+掺杂能够提高BST基玻璃的耐击穿电场强度,其在800℃热处理后,可达96.3 kV/mm,高于未掺杂Ag+的BST基玻璃的52.5kV/mm。

关键词：钛酸锶钡基玻璃陶瓷微观结构介电性能

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铌酸钠无铅陶瓷的制备和性能研究

功能材料 2011年第7期42卷 1285-1287,1292页

作者：罗泳文杨同青姚熹同济大学功能材料研究所上海200092

采用传统陶瓷制备方法制备了致密的NaNbO3无铅铁电陶瓷。利用XRD、SEM、介电温谱等分析技术,研究了CuO和MnO2掺杂对NaNbO3无铅铁电陶瓷的合成温度、烧成工艺、结构相变以及铁电性能的影响。结果表明通过CuO和MnO2掺杂能在较低温度下制... 详细信息

采用传统陶瓷制备方法制备了致密的NaNbO3无铅铁电陶瓷。利用XRD、SEM、介电温谱等分析技术,研究了CuO和MnO2掺杂对NaNbO3无铅铁电陶瓷的合成温度、烧成工艺、结构相变以及铁电性能的影响。结果表明通过CuO和MnO2掺杂能在较低温度下制备出致密的NaNbO3陶瓷和陶瓷的致密度,电学性能随着烧成温度的变化存在一个最优值,最佳烧结温度为1050℃,体积密度达到4.38g/cm3为理论密度的98.6%。该陶瓷在15～120℃均表现出铁电性能,具有压电活性,常温下介电常数为287,居里温度为390℃。

关键词：铌酸钠无铅陶瓷掺杂铁电性能介电性能

溶胶-凝胶法制备Ba_(0.90)Sr_(0.10)Zr_xTi_(1-x)O_3成分梯度薄膜的介电性能

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硅酸盐学报 2010年第12期38卷 2268-2274页

作者：高丽娜翟继卫同济大学功能材料研究所上海200092

采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备Ba0.90Sr0.10ZrxTi1-xO3(BSZT)(x=0～0.40)组分及其成分梯度薄膜,研究各组分及梯度薄膜的相结构、显微结构及其介电性能。结果表明:随着Zr含量的增加,组分BSZT薄膜的相对介电常数(εr)和... 详细信息

采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备Ba0.90Sr0.10ZrxTi1-xO3(BSZT)(x=0～0.40)组分及其成分梯度薄膜,研究各组分及梯度薄膜的相结构、显微结构及其介电性能。结果表明:随着Zr含量的增加,组分BSZT薄膜的相对介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)降低,Curie温度向低温方向移动。与单相薄膜相比,成分梯度薄膜同时具有适中的相对介电常数(150材料优值(>30)及良好的温度稳定性。

关键词：锆钛酸锶钡梯度薄膜介电性能温度稳定性溶胶-凝胶

不同气氛烧结镨掺杂BaTiO_3的介电性能

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硅酸盐学报 2010年第6期38卷 997-1001页

作者：郝迎宾李艳霞王旭升姚熹同济大学功能材料研究所上海200092

用传统固相反应法,在氮气和空气气氛中烧结制备Ba1–xPrxTiO3(x=0.01,0.02,0.03,0.04,摩尔分数)陶瓷样品。用X射线衍射和扫描电镜表征样品的结构和形貌,并测试样品的电性能,结果表明:当x=0.02时,样品的相对介电常数随温度的变化较平缓,... 详细信息

用传统固相反应法,在氮气和空气气氛中烧结制备Ba1–xPrxTiO3(x=0.01,0.02,0.03,0.04,摩尔分数)陶瓷样品。用X射线衍射和扫描电镜表征样品的结构和形貌,并测试样品的电性能,结果表明:当x=0.02时,样品的相对介电常数随温度的变化较平缓,但是空气气氛中烧结样品的相对介电常数较氮气气氛中烧结样品的大;镨离子掺杂样品的相对介电常数随偏压的变化也较稳定。当x=0.02时,氮气气氛烧结样品的电可调率为19.4%;镨离子掺杂样品的铁电性下降,剩余极化强度为0.5683mC/cm2。

关键词：钛酸钡镨离子掺杂介电性能氮气气氛烧结

低相变场细电滞回线(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电陶瓷的研究

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功能材料 2010年第3期41卷 531-532,536页

作者：郑琼娜杨同青魏坤姚熹同济大学功能材料研究所上海200092

对远离反铁电-铁电准同型相界的(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O3反铁电组分进行Ba2+掺杂,制备出了细电滞回线、低相变电场的反铁电陶瓷,反铁电-铁电相变电场仅为1.5kV/mm,电场回滞减小到0.2kV/mm,并且极化强度和应变量随电场增大几乎呈线性变化,可... 详细信息

对远离反铁电-铁电准同型相界的(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O3反铁电组分进行Ba2+掺杂,制备出了细电滞回线、低相变电场的反铁电陶瓷,反铁电-铁电相变电场仅为1.5kV/mm,电场回滞减小到0.2kV/mm,并且极化强度和应变量随电场增大几乎呈线性变化,可通过调节电场大小得到不同的应变量,有利于开辟这类材料新的应用领域。

关键词： PZST 反铁电电致应变场诱相变