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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • NaNbO3-BaZrO3-CaZrO3无铅陶瓷中反铁电稳定性与相变行为的演化

    摘要： 研究发现，NaNbO3陶瓷中反铁电性的稳定性随共掺杂x mol% CaZrO3和6 mol% BaZrO3而演变：由于Ba和Ca离子半径差异，体系从以铁电（FE）正交Q相为主导（x=0），逐渐转变为稳定的反铁电（AFE）正交P相。虽然完全的AFE P相在x=0.5时出现，但场致AFE-FE相变最初不可逆，随后在x=1时部分可逆，最终在x=3时完全可逆。这一变化过程与反铁电性随x增强的稳定性相关，该结论通过介电、极化及应变特性以及原位/非原位同步辐射X射线衍射和拉曼光谱得到证实?；谙嘟峁贡浠?，构建了NN基无铅AFE陶瓷的成分-电场相图，这将清晰揭示离子掺杂如何影响其反铁电性。

    关键词： 无铅陶瓷，反铁电性，相变，铌酸钠

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • Eu掺杂Bi<sub>0.5</sub>Na<sub>0.5</sub>TiO<sub>3</sub>多功能陶瓷的发光与电学性能

    摘要： 通过固相反应法制备了Eu3?掺杂Bi?.?Na?.?TiO?（BNT）陶瓷。采用XRD、SEM、PL光谱和LCR仪研究了Eu3?掺杂对结构、光致发光及电学性能的影响。X射线衍射分析表明样品晶结构与三方钙钛矿良好匹配，最佳预烧温度为880°C。Eu3?掺杂BNT陶瓷在466nm激发下于614nm处呈现对应Eu3?的?D?→?F?跃迁的优异红光发射，并具有较长荧光寿命。BNT-0.02Eu陶瓷经1075°C烧结后密度达5.68g/cm3，相对密度达94.6%。Eu3?掺杂使样品压电常数（d??）显著提升至110pC/N。经880°C预烧和1050°C烧结的BNT-0.03Eu陶瓷兼具优良介电性能与发光特性。Eu3?掺杂BNT陶瓷在新型集成光电及多功能器件领域具有应用潜力。

    关键词： 发光、电学性能、钛酸铋钠（Bi0.5Na0.5TiO3）、无铅陶瓷

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 新型BiFeO3基三元无铅弛豫铁电陶瓷具有增强的击穿强度和储能密度

    摘要： 通过固相反应法制备了一种新型三元无铅弛豫铁电陶瓷(0.67-x)BiFeO3-0.33(Ba0.8Sr0.2)TiO3-xLa(Mg2/3Nb1/3)O3+y wt.% MnO2+z wt.% BaCu(B2O5)（BF-BST-xLMN+y wt.% MnO2+z wt.% BCB）。用LMN取代BF被认为会因随机场增强而引发典型的介电弛豫行为。经MnO2和BCB共掺杂后，同时实现了电导率和晶粒尺寸的显著降低，从而明显提升了室温下的介电击穿强度和储能性能。当x=0.06、y=0.1、z=2时，在23 kV/mm测试电场下获得了3.38 J/cm3的高可恢复储能密度W和59%的可接受储能效率η。此外，该储能性能对频率（0.1 Hz-100 Hz）和温度（30-170°C）均表现出良好稳定性，表明BF-BST-xLMN+y wt.% MnO2+z wt.% BCB无铅弛豫铁电陶瓷有望成为高功率脉冲电容器的理想介电材料。

    关键词： 无铅陶瓷、弛豫铁电体、储能、BiFeO3、击穿电场强度

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 籽晶诱导法合成的NaNbO?晶体对Na?.??K?.??Li?.??NbO?陶瓷电学性能的影响

    摘要： 在这项工作中，我们研究了晶体NaNbO3对Na0.47K0.47Li0.06NbO3（NKLN）陶瓷电学性能的影响。采用传统方法制备含随机元素的后续相时无法控制材料特性。为此，我们通过研究反应初始阶段添加NaNbO3晶体所产生的电学性能和相形成过程，以调控NKLN陶瓷的电学特性。我们采用籽晶诱导法合成了无铅压电陶瓷，其中作为籽晶的NaNbO3晶体通过熔盐合成法（MSS）制备——将Na2CO3与Nb2O5的粉体氧化物按1:6的盐氧比与NaCl混合。籽晶含量在0至20 mol%范围内变化。NKLN的煅烧温度为800-900°C（持续10小时），采用两步烧结（TSS）技术。研究进一步报道了微观结构与电学性能：结果显示其具有约480°C的高居里温度，且与常规混合氧化物相比，籽晶的引入显著改善了样品的压电性能。

    关键词： 种子诱导法，NKLN，无铅陶瓷，铌酸钠

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 基于(Bi0.51Na0.47)TiO3的高能量密度与高效率无铅陶瓷

    摘要： 具有高储能密度和能量效率的介电陶瓷在高功率储能应用中发挥着重要作用。本研究采用传统固相烧结法制备了(1-x)Bi0.51Na0.47TiO3-xBa(Zr0.3Ti0.7)O3（BNT-BZT100x：x=0.20、0.30、0.40和0.50）体系无铅弛豫铁电陶瓷。所制BNT-BZT100x陶瓷致密少孔，呈现伪立方对称性和强弛豫特性。当外加电场为280 kV/cm时，厚度0.1mm的BNT-BZT40陶瓷同时实现了3.1 J/cm3的超高储能密度和91%的高能量效率。通过20-160°C温度范围测试表明其储能密度变化率低于1.5%，并展现出优异的循环可靠性（经10?次循环后储能密度与效率变化均小于3%），使BNT-BZT40陶瓷有望成为高温介电及储能应用的候选材料。

    关键词： 弛豫特性，无铅陶瓷，储能

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 三元无铅陶瓷Bi0.5Na0.5TiO3-BaTiO3-Sr2MnSbO6中的大电场诱导应变

    摘要： 基于Bi0.5Na0.5TiO3-BaTiO3的陶瓷材料具有大电场诱导应变特性，使其成为驱动器应用中铅基铁电材料的潜在替代品。本研究采用传统固相反应法制备了三元体系(1-x)(Bi0.5Na0.5)0.935Ba0.065TiO3-xSr2MnSbO6（BNBT6.5-xSMS）陶瓷。发现随着SMS掺杂量增加，铁电相到弛豫相转变温度TF-R逐渐向低温偏移。微量SMS掺杂对BNBT6.5的铁电性和压电性产生显著影响。当组分BNBT6.5-0.003SMS的TF-R接近室温时，由于非极性弛豫相与具有长程铁电有序的极性相之间可逆的电场诱导相变，实现了约0.4%的大电场诱导单极应变及高达728 pm/V的归一化应变(Smax/Emax)，该性能可与铅基铁电/反铁电陶瓷相媲美。

    关键词： 电场诱导相变、铁电体、无铅陶瓷、钛酸铋钠（Bi0.5Na0.5TiO3）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 掺杂Li?CO?的Bi?.?(Na?.?K?.?)?.?TiO?无铅陶瓷的烧结行为与物理性能

    摘要： 本研究采用常规固相反应法，通过超声波辅助预球磨制备了Li2CO3掺杂的Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3（BNKT）陶瓷。球磨工艺将预处理时间从20小时缩短至1小时。X射线衍射分析表明BNKT具有单一钙钛矿相结构。随着Li2CO3含量增加，陶瓷相结构由菱方相转变为四方相。在1100℃烧结温度和0.4 wt.% Li2CO3掺杂量下，陶瓷获得最佳物理性能：密度(ρ)5.9 g·cm?3、机电耦合系数(kp)0.32、(kt)0.29、剩余极化强度(Pr)12.0 μC·cm?2、介电常数(εr)1191以及最大介电常数(εmax)5800。

    关键词： 无铅陶瓷，机电耦合系数，BNKT，烧结温度，介电常数

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 加工条件对(Ba1-xCax)(Ti0.9Sn0.1)O3无铅陶瓷结构、湿度传感及介电性能的影响

    摘要： 本研究通过固相反应法详细报道了高质量无铅钙钛矿(Ba1-xCax)(Ti0.9Sn0.1)O3 (BCTS) (x = 0.0–0.1)陶瓷的制备指南。除x ≥ 0.06呈现纯四方相结构（经X射线衍射XRD验证）外，x = 0.0–0.04组分均表现出正交-四方相变(TO-T)。采用配备能谱仪的扫描电镜(SEM-EDS)检测烧结陶瓷的微观结构和纯度，发现高钙含量时晶界存在孔隙。场发射扫描电镜(FE-SEM)用于观察煅烧粉末传感膜的形貌，该材料通过丝网印刷技术制成湿度传感器。所有组分在室温0–98%相对湿度范围内均呈现较差的湿度敏感特性。热台显微镜(HSM)研究表明，获得完全致密结构的最佳烧结温度为1400°C。当x = 0.02时获得最高介电常数(εr = 46,515, 10 kHz)和压电系数(d33 = 510 pC/N)。研究对比了氧化铝坩埚与铂坩埚对粉末处理的影响，通过能谱分析表明氧化铝坩埚会导致陶瓷中引入不期望的铝元素，而加盖铂坩埚可避免此问题。

    关键词： 无铅陶瓷、湿度传感、相形成、加工工艺、介电性能

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 无铅Ag<sub>1-3x</sub>La<sub>x</sub>NbO<sub>3</sub>反铁电陶瓷具有高储能密度与效率

    摘要： 具有高可恢复能量密度（Wrec）的环境友好型无铅块体陶瓷在先进脉冲功率电容器中极具吸引力。本研究采用La3+掺杂的组分工程策略来提升Ag1-3xLaxNbO3陶瓷的储能性能。研究发现La3+取代后由于容忍因子t降低，反铁电（AFE）相得以稳定。当电场强度为230 kV/cm时，x=0.02样品实现了显著的Wrec和储能效率（η）提升，其值分别达到3.12 J/cm3和0.63，较纯AgNbO3（Wrec=1.9 J/cm3，η=0.40）提高1.5倍以上。优异的储能性能源于反铁电-铁电相变电?。‥F）、铁电-反铁电相变电?。‥A）及击穿电?。‥b）的增强。Eb的提升归因于La3+改性导致的晶粒尺寸减小和电阻率增加。这些特性使Ag1-3xLaxNbO3成为储能应用的潜在候选材料。

    关键词： 储能、铁电性/铁电材料、无铅陶瓷、介电材料/性能

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 基于无铅铌酸钾钠的压电厚膜双晶结构用于能量收集

    摘要： 本文提出了一种基于压电陶瓷的双晶片能量收集器（PEH），用于从多种应用场景（如人体或工业环境）中的低频振动获取能量。该PEH采用无铅压电陶瓷材料（NKN基材料）制成，设计工作频率低于100赫兹。实验结果表明，在20赫兹、1g加速度条件下，该器件可实现高达22微瓦/立方厘米的功率密度，其性能与现有能量收集器相比极具竞争力。这项工作展示了无铅材料在可持续能量收集技术中的应用潜力。

    关键词： 压电能量收集、基于NKN的材料、低频振动、无铅陶瓷、双压电晶片结构

    更新于2025-09-23 15:22:29