摘要：采用两步预烧工艺制备Pb_(0.9625)La_(0.025)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(1-z)Ti_(z)O_(3)(z=0.28、0.29、0.30、0.31)陶瓷,其准同型相界(MPB)的化学组成位于PbTiO_(3)含量为0.29 mol和0.30 mol附近。选取准同型相界两侧的化学组成,制备四方晶相Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.66)Ti_(0.34)O_(3)和三方晶相Pb_(1-1.5x)La_(x)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(1-y)Ti_(y)O_(3)(x=0.0833~0.0417,y=0.2067~0.2733)陶瓷粉体。将两种晶相粉体按照设计比例(三方晶相摩尔分数w=0.3、0.4、0.5、0.6)混合,干压成型,烧结成化学组成相同、晶相占比不同的Pb_(0.9625)La_(0.025)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.70) Ti_(0.30)O_(3)陶瓷。研究了晶相组成对陶瓷压电性能、介电性能、铁电性能的影响。结果表明,高温烧结后,陶瓷中的三方晶相和四方晶相占比与配料比基本一致。当w=0.5时,1250℃烧结陶瓷中三方晶相与四方晶相含量占比分别为0.47、0.53,晶粒平均尺寸为(5.24±0.23)μm,相对密度为96.76%。陶瓷的压电应变常数d_(33)、径向机电转换系数k_(p)、厚度机电转换系数k_(t)、相对介电常数ε_(r)、剩余极化强度P_(r)和场致应变系数S(1 Hz、3.5 kV/mm)分别为1014 pC/N、0.67、0.64、10955、24μC/cm^(2)和0.21%。该方法可人为调控化学组成位于准同型相界的陶瓷的晶相占比。

摘要：基于Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)和PbZrO3-PbTiO3(PZT)两个赝二元体系的准同型相界组分和线性组合规律,设计了一系列具有准同型相界组分的PMN-PT-PZ赝三元体系。采用传统的铌铁矿预合成法制备了各组分的铁电陶瓷,研究了它们的相结构及介电、压电和铁电性能。研究表明,该系列PMN-PT-PZ赝三元系铁电陶瓷都具有三方与四方相共存的准同型结构和优异的电学性能。其中,PZ含量为40%(摩尔分数)的0.16PMN-0.44PT-0.4PZ铁电陶瓷样品具有最佳的综合电性能,其室温介电常数εr为2014,压电常数d33为410 pC.N-1,机电耦合系数kp为0.58,剩余极化强度Pr为34.5μ***-2,矫顽场Ec为13.4 ***-1。

摘要：借助NBT-KBT-BT相图,确定该系无铅压电陶瓷准同型相界的范围,用数学式z[(1-x)NBT-xBT]-(1-z)[(1-y)NBT-yKBT]概括该范围内的陶瓷组成。采用传统工艺制备无铅压电陶瓷,利用正交试验设计对x、y、z及预烧温度优化,890℃预烧,得到压电常数d33=144 pC/N、介电损耗tanδ=4.0%、介电常数rε=1 058的0.85NBT-0.144KBT-0.006BT压电陶瓷。XRD分析表明,所研究的组成均能形成钙钛矿结构,随着预烧温度的提高,杂峰减弱,至870℃杂峰逐渐消失。SEM分析表明,压电性能高的样品具有规则的几何外形,晶界明显,晶粒尺寸均匀且排列致密,表面没有空洞。压电性能差的样品晶粒尺寸不均匀,有异常长大的晶粒。

摘要：针对声发射传感器在高温结构健康监测领域愈发迫切的需求,本项目旨在制备适用于高温领域的压电陶瓷及其声发射传感器。首先,通过固相反应制备了一系列的0.45(BiSc_(x)O_(3)-BiFe_(1-x)O_(3))-0.48PbTiO_(3)-0.07BaTiO_(3)(BSc_(x)Fe_(1-x)-PT-BT,n(Sc)/n(Fe)=0.4/0.6~0.6/0.4)压电陶瓷,系统地研究了BSc_(x)Fe_(1-x)PT-BT陶瓷的微观结构和电学性能对n(Sc)/n(Fe)比例的依赖关系。所有陶瓷均呈现出典型的钙钛矿结构,且随着n(Sc)/n(Fe)的降低,晶相逐渐由菱方相向四方相转变。陶瓷的压电性能和介电性能随着n(Sc)/n(Fe)比例的降低先升高后降低。其中,BSc_(0.5)Fe_(0.5)-PT-BT和BSc_(0.5)Fe_(0.5)-PT-BT陶瓷展现了优异的压电性(d_(33)=250~281 pC/N)、高的居里温度(T_(C)=430~450℃)以及良好的温度稳定性。这些增强的性能是源于陶瓷准同型相界处菱方相和四方相之间的平衡以及致密的陶瓷微观结构。另外,基于BSc_(0.5)Fe_(0.5)-PTBT压电陶瓷设计、制备了声发射传感器,并对其进行了原位高温断铅测试。在200℃高温下,声发射传感器的噪声低于40 dB,声发射信号高于90 dB。因此,BSc_(x)Fe_(1-x)-PT-BT压电陶瓷基声发射传感器有望被应用于高温结构健康监测中。

摘要：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。

摘要：分析了（K0.5Na0.5）NbO3（简写为KNN）基陶瓷压电性能温度稳定性差的原因,结合KNN固溶体的相图,提出了解决KNN基陶瓷压电性能温度稳定性差的新方法.为了验证此方法的可行性,设计了0.9（K1-xNax）NbO3-0.06LiNbO3-0.04CaTiO3（简记为KNLN？CaTiO3）陶瓷.系统研究了KNLN－CaTiO3陶瓷的结构和性能.实验结果表明：KNLN-CT（x=0.54）陶瓷在宽阔的温度范围（25－320℃）内表现出良好的温度稳定性,在x=0.54处获得了相对较高的压电性能（d33=152pC/N）.这个结果证实了我们提出的解决KNN基陶瓷压电性能温度稳定性差的方法是可行的,具有使用价值.

摘要：文章运用准同型相界线性叠加原理,设计了无铅压电陶瓷三元体系(1-x)(0.968Bi0.5Na0.5TiO3-0.032BaTiO3)-xBi0.5K0.5TiO3(简称BNBKT100x),采用传统压电陶瓷固相合成法制备BNBKT100x样品,XRD结果表明,所制备的陶瓷样品为纯的钙钛矿相,其准同型相界在0.08<x<0.10范围内;详细研究了BNBKT100x样品在准同型相界附近的介电、压电性能和介电弛豫特性。BNBKT100x三元体系无铅压电陶瓷在整个实验组分范围内均为弛豫铁电体,最好的电性能出现在准同型相界附近的组成BNBKT9,其介电和压电性能参数为d33=162 pC/N,kp=31%,3Tε3=2 080,tanδ=4%,Qm=119。

摘要：采用固相反应法制备了Ba(ZrxTi1-x)O3(x=0～0.5)陶瓷,并以Fulcher的居里-外斯定律修正方程为依据,求出各样品的弛豫常数γ,以讨论组分对其介电弛豫特性的影响。结果表明:与纯相BaTiO3陶瓷相比,Ba(ZrxTi1-x)O3陶瓷的εr峰值εm由8000(x=0)上升至15000(x=0.25)以上。该陶瓷在x=0.25附近存在着立方–四方相共存的准同型相界,由于准同型相界的高晶格活性,在弛豫特性上有了较大的提高。

摘要：测试了各组成点样品的压电性能,分析BaTiO 的掺入对(1-x)NBT-xBaTiO 系陶瓷材料压电性能的影响。实验结果表明:与PZT基含铅压电陶瓷相似,材料在准同型相界组成范围内压电性能最佳。

摘要：为了探究三元系PH-BS-PT陶瓷的准同型相界附近的组分,实验将BS加入PH-PT中合成三元系PH-BS-PT陶瓷,通过相图分析,设计一系列组分制备陶瓷,通过对陶瓷性能测试,发现相比于二元系陶瓷,三元系相界组分陶瓷的居里温度明显提高,温度稳定性较好。