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采用固相反应法制备了(K0.49Na0.5 1)0.98Li0.02(Nb0.77Ta0.18Sb0.05)O3-xBaZrO3 (NKNLST-xBZ,x=0～0.020 mol)无铅压电陶瓷,系统研究了BaZrO3的掺杂量对陶瓷的压电、介电、机电和铁电性能的影响.结果表明:随着BaZrO3掺杂量x的增加,陶瓷的晶体结构由正交相向四方相转变,在x=0.005～0.008区间出现正交相与四方相两相共存的区域,在此区域内陶瓷的晶粒变得细小且均匀,介电损耗tanδ大幅降低,压电常数d33和平面机电耦合系数kp增加.该体系陶瓷的介电常数ε33(T) /ε0则随着BaZrO3的增加持续增加,相变温度则向低温方向移动.当x=0.005时,该组成陶瓷具有最佳的综合性能:压电常数d33=372 pC/N,平面机电耦合系数kp=47.2％,介电损耗tanδ=3.1％,以及较高的介电常数ε33(T)/ε0=1470和居里温度Tc=208℃.

关键词: 铌酸钾钠 , 锆酸钡 , 无铅压电陶瓷 , 钙钛矿

Sb掺杂对(K0.49Na0.51)0.94Li0.06(Nb0.94Ta0.06)O3无铅压电陶瓷结构与性能的影响

肖祖贵 , 李月明 , 沈宗洋 , 王竹梅 , 洪燕 , 吴芬

硅酸盐通报

采用固相反应法制备(K0.49Na0.51)0.94Li0.06Nh0.94Sb3Ta0.06-xO3(KNNLSxT0.06-x,x=0.00 ～0.06)无铅压电陶瓷,研究了Sb的掺杂量对陶瓷晶体结构与压电性能的影响.X射线衍射结果表明:随着Sb掺杂量x的增加,陶瓷的晶体结构由正交相向四方相转变,并在x =0.04 ～0.05时出现正交相逐渐转变为四方相的多型相转变(PPT),在x=0.04时具有较佳的性能:压电常数d33=258 pC/N,平面机电耦合系数kρ=54％,机械品质因素Qm=61以及较高的居里温度Tc=405℃.

关键词: 无铅压电陶瓷 , 铌酸钾钠 , 居里温度

贵州毕节永安碗厂粘土的理化及工艺性能研究

沈宗洋 , 李月明 , 王竹梅 , 吴芬 , 刘志

硅酸盐通报

从矿山采集具有代表性的粘土,球磨并过80目筛备用.利用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、综合热分析仪(DTA-TG)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)对粘土的化学成份、矿物组成、理化性质和微观形貌进行了表征,并详细考察了其多项工艺性能指标.研究结果表明:该粘士的主要矿物组成为伊利石(9.49 wt％)、累托石(45.36 wt％)和石英(43.68 wt％),呈典型的片状结构.该矿物原料可塑性良好、阳离子交换容量低、流动性较小、触变性较大、干燥收缩较大、干燥强度较低.由于该粘土矿物中碱金属和碱土金属总含量不高(4.25 wt％),因此烧结温度较高(烧结温度范围为1250～ 1300℃).该粘土矿物中Fe2 O3(0.72 wt％)和TiO2(0.27 wt％)总体含量不高,因此具有较高的烧成白度,1250℃下烧成的白度值为50.59％.

关键词: 粘土矿物 , 可塑性 , 白度

NKLNx-KBT-BZ无铅压电陶瓷的电性能研究

吴芬 , 李月明 , 沈宗洋 , 王竹梅 , 洪燕 , 肖祖贵

人工晶体学报

采用传统固相烧结法制备0.92(Na0.51K0.49-xLix)NbO3-0.02K0.5Bi0.5TiO3-0.06BaZrO3(简写为NKLNx-KBT-BZ,x=0.00～0.05)系无铅压电陶瓷.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、精密阻抗分析仪及铁电性能测试仪等研究了Li+含量对该体系陶瓷的晶相、显微结构和电性能的影响.结果表明:在研究组成范围内,陶瓷均具有单一的钙钛矿结构,随着Li+含量的增加,晶体结构从菱方转变为四方结构,并且经过菱方-四方两相共存的准同型相界(MPB)组成区域0.01 ＜x ＜0.03.在MPB区域的四方相边界x=0.03处获得优异的电性能:d33=227 pC/N,kp=39.3％,Qm=69,εT33/ε0=1642,tanδ =2％,Pr=13.3μC/cm2,Ec=1.64 kV/mm.

关键词: 铌酸钾钠 , 无铅压电陶瓷 , 压电性能 , 准同型相界

选择性激光烧结技术的应用及其烧结件后处理研究进展

吴芬 , 邹义冬 , 林文松

人工晶体学报

选择性激光烧结技术(SLS)是目前发展最快且已经商业化的快速成型方法之一,具有工艺简单、操作便捷、适应性广、可直接烧结零件等优点,广泛应用于金属、陶瓷、塑料等材料的加工成型.但同时存在烧结件脆性高、硬度低、耐温性差等缺陷,需要对其进行后处理,以提高材料的相关性能.结合实际工程应用(如生物医疗、机械工程等)对SLS技术在金属件、高分子件、骨骼组织、无机粉体等方面的应用进行综述.系统阐述了国内外SLS技术的研究现状与应用进展,概括了SLS烧结件后处理工艺的发展动态,并对SLS烧结件的应用及后处理工艺进行了展望.

关键词: 选择性激光烧结 , 金属 , 无机粉体 , 聚合物 , 烧结件 , 后处理