摘要：钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3,BNT)基无铅压电陶瓷是目前研究最多且极具应用前景的钙钛矿(ABO3)型无铅压电材料之一。最近几年,BNT基无铅压电陶瓷仍然是国际压电铁电材料研究的热点之一。从BNT基无铅压电陶瓷A位和/或B位取代、多组元复合、掺杂离子改性以及制备技术改进等方面,综合介绍了2006年以来国内外的研究进展,特别是准同型相界的构建以及组分设计与性能调控的研究进展,并对今后的研究进行了展望。

摘要：作为一种具备优异介电性能的电介质材料,压电材料还具备优异的铁电性能,且可以与铁磁性进行耦合,已经成为一种重要的声、光、电、磁等敏感性较强的功能材料。在环境保护日益重视的社会环境下,本文对环境友好型无铅压电陶瓷的性能研究进行总结与分析,了解钛酸铋钠基无铅压电陶瓷研究的实质性进展,为使用问题的解决打下良好的基础。

摘要：具有优异储能特能及温度稳定性的电介质电容器是电子工业的理想选择。可用于脉冲功率系统的无铅弛豫铁电陶瓷电容器在低电场条件下表现出较低的有效储能密度(W_(rec))。为了解决这一问题,采用传统固相法设计并制备了Ba_(0.105)Na_(0.325)Bi_(0.325)Sr_(0.245)TiO_(3+x)%K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(BNBST-x%KNN,摩尔分数,x=0、2、4、6、8、10、12)陶瓷,研究了不同KNN掺杂量对BNBST陶瓷的相结构、微观形貌、介电性能、储能特性和充放电特性的影响规律。结果表明:当x=6时,在较低电场(@140 kV/cm)下即可获得较大的有效储能密度(W_(rec)=1.8 J/cm^(3))和较高的储能效率(η=86%)。同时,BNBST-6%KNN陶瓷在–8~215℃的宽温度范围内获得了3128±15%(@1 kHz)的高介电常数,并在80 kV/cm,20~180℃,10000次电循环等条件下,其电储能均保持良好的温度、频率稳定性与抗疲劳特性。此外,BNBST-6%KNN陶瓷的功率密度P_(D)、放电密度W_(d)在20~140℃温度区间内均能维持良好的温度稳定性,说明其可作为低电场驱动高储能密度脉冲功率电容器制作的候选材料。

摘要：综述了Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷体系研究的最新进展,介绍了BNT基无铅压电陶瓷的设计方法及其制备技术。用自洽场离散变分法(self-consultcharge–discretevariation-Xα,SCC–DV-Xα)等计算方法可为设计新型BNT基陶瓷提供重要的理论指导。用湿化学法,包括:溶胶–凝胶法、柠檬酸盐法、水热法等,可以合成BNT基纳米粉体,该类方法制备的BNT基粉体具有良好烧结活性,利于致密化烧结,使材料电性能得到改善。用模板晶粒生长技术可获得晶粒生长定向程度很高的BNT基压电陶瓷材料,进而提高材料在特定方向的压电性能。

摘要：综合考虑(Bi0．5Na0．5)TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷的A-位、B-位原子的原子量差、离子半径差和电负性差，提出了一种BNT基无铅压电陶瓷的设计方法。依据BNT基无铅压电陶瓷所报道的相关数据，定义了ABO3型压电陶瓷的综合因子F(ω)为F(ω)=|M|+|R|+100|χ|，式中，M为A-位和B-位离子的质量差，R为A-位和B-位离子的离子半径差，χ为A-位和B-位离子的电负性差。研究发现，F(ω)与BNT基无铅压电陶瓷的压电耦合系数κ33和kp，以及压电常数d33有非常紧密的关系。根据该方法设计了(Bi0．5Na0．5)1-χ(BaaSrb)χTiO3无铅压电陶瓷新体系，并申报了国家发明专利。研究结果表明，该体系压电陶瓷具有很好的工艺特性和压电响应，高的压电常数，其机电耦合系数kp为0．311，压电常数d33高达146pC／N，居里温度Tc为310℃，是一种很有实际应用前景的新型压电陶瓷材料体系。

摘要：综述了(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3(简写为NBT)基无铅压电陶瓷的发展现状、特性及影响因素,用分子轨道理论解释了NBT强铁电性的成因,对研究较多的三个体系:NBT-ATiO_3(A=Ca,Sr,Ba)、NBT-BNbO_3(B=Na,K)和NBT-Ln掺杂体系给予了概括介绍,内容包括成分配比、性能和应用,并提出了NBT基无铅压电陶瓷的设计原则。

摘要：在A位稀土离子La^(3+)掺杂BNBST中设计Sr^(2+)空位进行电荷补偿,采用传统固相法制备了Bi_(0.3)Na_(0.3)Ba_(0.12)Sr_(0.28-1.5x)□_(0.5x)La_(x)TiO_(3)陶瓷(缩写为BNBSLxT,x=0、0.01、0.03、0.05、0.07),研究了不同La^(3+)离子掺杂量对陶瓷相结构、微观结构、介电性能及储能特性的影响。结果表明:所有陶瓷均为单一钙钛矿结构,La^(3+)掺杂可细化晶粒。随着La^(3+)掺杂量增加,陶瓷的剩余极化值大幅度降低,电滞回线从“宽胖型”转变为“细长型”,显著增强了储能特性。BNBSL0.05T陶瓷具有高介电常数ε_(r)(>2000@1 kHz)和低介电损耗tanδ(<10^(-2)@1kHz),在95 kV/cm电场下的储能密度和效率分别为W_(rec)=1.56 J/cm^(3)和η=85.88%,同时具有良好的温度、频率和循环稳定性,可作为低电场下高储能密度脉冲功率陶瓷电容器的候选材料。

摘要：本文采用BNT (钛酸铋钠)无铅压电陶瓷材料,设计出一种用于外科手术的超声刀换能器,并使用有限元软件对于PZT (锆钛酸铅)超声换能器和无铅压电陶瓷换能器进行模态仿真和谐响应分析,得出超声换能器工作时的最佳谐振频率以及各阶模态,获得最佳振幅并进行对比参照。进行无铅压电陶瓷超声刀换能器的设计,与有铅超声刀模拟仿真分析比较,得出超声换能器工作时的最佳谐振频率和最大位移振幅。同时对无铅压电陶瓷加工工艺和微观结构进行观察,并对无铅压电陶瓷换能器组装并测试装配预载荷对于谐振频率的影响,测试两种压电陶瓷材料换能器的性能,为无铅压电陶瓷超声刀的应用提供了进一步的发展和优化空间。

摘要：概述了Bi_0.5Na_0.5TiO_3(BNT)基无铅压电陶瓷的研究近况.第二组元化合物的加入能使BNT陶瓷的矫顽场降低,使BNT基陶瓷的压电性能得到了提高.根据BNT基无铅压电陶瓷的A位和B位原子的原子量、离子半径和电负性,研究了BNT基压电陶瓷的性能与这些参数的关系.