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含Pt金属芯压电陶瓷纤维的微观结构和电学性能
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:硅酸盐学报
  • 时间:2012.5.20
  • 页码:783-788
  • 分类:TB34[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]机械结构力学及控制国家重点实验室南京航空航天大学,南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金(90923029,51172108);长江学者和创新团队发展计划(IRT0968);江苏省自然科学基金(BK2009020),江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXZZ11-0194);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-10-0070);南航博士学位论文创新与创优基金(BCXJ11-02)资助项目.
  • 相关项目:软化学法制备无铅压电陶瓷薄膜的形成机理与性能研究
中文摘要:

以传统固相法制备的0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)03(PNN-PZT)压电陶瓷粉体为原料,采用挤压成型工艺制备含Pt金属芯压电陶瓷纤维。以PbTi03作为保护粉体,对纤维坯体进行1200℃不同时间(0.5、1.0h和2.0h)的烧结处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、阻抗分析仪和铁电分析仪等研究了烧结时间对纤维微观结构、压电性能和铁电性能的影响。结果表明:在烧结时间范围内制备的压电陶瓷纤维为单一钙钛矿结构,未发现焦绿石相或其他杂相;随烧结时间增加,陶瓷纤维晶粒尺寸增大,压电和铁电性能明显提高。在1200℃保温2.0h制备的压电陶瓷纤维电学性能较好,压电常数(西1)、相对介电常数(曲、介电损耗(tanδ)和矫顽场(&)分别为-145pC/N、3313、2.6%和0.27kV/mm。介电温谱结果表明:该陶瓷纤维的特征Curie温度为125℃,峰值相对介电常数为8093。

英文摘要:

Raw materials of 0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3--0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3 (PNN-PZT) ceramics were prepared by a traditional solid-state sintering method, and then piezoelectric ceramic fibers with platinum (Pt) metal core were successfully fabricated by an extruding technique. The green fibers were sintered at 1 200 ℃ for different time (0.5, 1.0 b and 2.0 h) using PbTiO3 as protection powder. The obtained fibers were characterized by X-ray diffractometer, scanning electron microscope, precise impedance analyzer, and ferroelectric analyzer system. The influences of sintering time on mierostrucatre, piezoelectric and dielectric properties of the obtained fibers were investigated. Results showed that all samples prepared in sintering time range exhibited a single perovskite structure and no detectable traces of the pyrochlore or other impurities were identified. With increasing sintering time, the grain size increased slightly, and the piezoelectric and ferroelectric properties were also obviously improved. The piezoelectric constant (d31, relative dielectric constant (er), dielectric loss (tanδ) and coercive field (Ec) were -145pC/N, 3 313, 2.6%, and 0.27kV/mm, respectively, for the sampies sintered at 1 200 ℃ for 2.0 h. The temperature dependence of the dielectric constant showed that the maximum value of relative dielectric constant was 8 093 at the characteristic Curie temperature of 125 ℃.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
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  • 邮编:100831
  • 邮箱:jccsoc@sina.com
  • 电话:010-57811253 57811254
  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27713