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硅掺杂PMS-PZT材料的晶界行为对畴结构和压电性能的影响

, 李宝山 , 李国荣 , 郑嘹赢 , 殷庆瑞

无机材料学报

运用XRD、TEM、EDS等实验手段,研究了Si离子掺杂对PMS-PZT材料的相结构、微观结构以及电畴形貌的影响.XRD测试结果表明,所有材料都显示钙钛矿结构,四方度(c/a)随着掺杂量的增加而增大.TEM研究结果表明,随着Si离子掺杂量的增加,电畴的形貌由鱼刺型过渡到微米级的带状畴,最后转变为波浪状的电畴.EDS表明在材料的晶界处含有纳米级的SiO2和PbSiO3,并且发现单斜晶系的孪晶ZrO2在晶界附近析出.本文对孪晶ZrO2的析出及其析出量随着硅离子含量增加而增加的原因作了解释,最后对材料压电性能的降低进行了探讨.

关键词: 锑锰锆钛酸铅 , TEM , piezoelectric , domain structure

粉磨方式对铁尾矿-矿渣基胶凝材料的性能影响

李北星 , 陈梦义 , 王威 ,

硅酸盐通报

通过激光粒度分析、RRB(Rosin-Rammler-Bennett)方程拟合、强度测定、X-射线衍射(XRD)测试及孔结构测试等手段,研究了混合粉磨、单独粉磨、梯级粉磨这三种粉磨方式对铁尾矿-矿渣基胶凝材料的性能的影响.结果表明:在粉磨能耗相等的条件下,梯级粉磨制备的铁尾矿-矿渣基胶凝材料的颗粒群分布、强度、水化进程及孔结构优于混合粉磨和单独粉磨.另外,在常温下,利用梯级粉磨制得的铁尾矿-矿渣基胶凝材料与尾矿砂配合,制备了28 d抗折强度24.4 MPa、抗压强度97.0 MPa的高强砂浆.

关键词: 粉磨方式 , 铁尾矿 , 胶凝材料 , 颗粒分布 , 孔结构

烧结温度对PMS-PZT系陶瓷显微结构和压电性能的研究

, 李宝山 , 李国荣 , 张望重 , 殷庆瑞

无机材料学报

研究了不同烧结温度对Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3(PMS-PZT)系压电陶瓷显微结构和压电性能的影响.实验结果表明:在1240℃、2h条件下烧结,能获得最优的综合性能:εr=1530、d33=374、Kp=0.6、tanδ=0.41%、Qm=1250,可以满足压电变压器和超声马达等大功率场合下的使用要求.与此同时,当烧结温度为1100-1150℃时,材料仍然具有良好的压电性能:εr=1370、d33=348、Kp=0.57、tanδ=0.62%、Qm=1620(1150℃),因此可以作为中低温烧结的多层器件用厚膜材料.高温显微镜、SEM、TEM和EDS等研究表明,PMS-PZT系陶瓷具有很宽的烧结温度区域,特别是中低温烧结时仍能成瓷并具有高的压电性能,主要是因为PbO和Sb2O5在较低烧结温度下(1100℃)能够形成过渡液相促进陶瓷烧结,随着烧结温度的升高,它们能够重新进入晶格形成单一钙钛矿结构.

关键词: 锑锰锫钛酸铅 , piezoelectric , sintering temperature , liquid phase

铌锰锆钛酸铅压电陶瓷烧结行为的研究

李宝山 , , 李国荣 , 殷庆瑞 , 丁爱丽

无机材料学报

运用XRD、SEM、TEM、XPS等实验手段,研究了烧结温度对0.05PMnN-0.95PZT (PMnN—PZT)压电陶瓷微观结构、压电性能及锰元素价态的影响.实验结果显示:随烧结温度的降低平均晶粒尺寸减小,四方度也随之减小;机电耦合系数(kp)随烧结温度的升高而提高, 而机械品质因子(Qm)却呈波浪状变化. XPS及TEM实验分析证明:PMnN—PZT陶瓷在烧结过程中出现明显的液相烧结和成分偏离,低温烧结诱导了Mn2+的出现,产生更多的氧空位,从而使低温烧结下的样品Qm值不致降低.

关键词: 铌锰锆钛酸铅 , sintering temperature , valency of Mn , oxygen vacancies

一种新的长寿命氧传感器

李福燊 , 鲁雄 , , 李丽芬

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2000.02.024

提出了一种在金属熔体中使用的新型长寿命氧传感器;利用氧浓差电池的可逆性,在测试间隙对氧电池施加大小适当的补偿电流,可消除或减小参比电极的极化,使普通氧传感器的使用寿命延长10倍以上;推导了补偿电流密度的计算公式,并得到了验证.

关键词: 氧传感器 , 工作寿命 , 补偿电流

硅掺杂PMS-PZT材料的晶界行为对畴结构和压电性能的影响

, 李宝山 , 李国荣 , 郑嘹赢 , 殷庆瑞

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.03.021

运用XRD、TEM、EDS等实验手段,研究了Si离子掺杂对PMS-PZT材料的相结构、微观结构以及电畴形貌的影响.XRD测试结果表明,所有材料都显示钙钛矿结构,四方度(c/a)随着掺杂量的增加而增大.TEM研究结果表明,随着Si离子掺杂量的增加,电畴的形貌由鱼刺型过渡到微米级的带状畴,最后转变为波浪状的电畴.EDS表明在材料的晶界处含有纳米级的SiO2和PbSiO3,并且发现单斜晶系的孪晶ZrO2在晶界附近析出.本文对孪晶ZrO2的析出及其析出量随着硅离子含量增加而增加的原因作了解释,最后对材料压电性能的降低进行了探讨.

关键词: 锑锰锆钛酸铅 , TEM , 压电 , 电畴

烧结温度对PMS-PZT系陶瓷显微结构和压电性能的研究

, 李宝山 , 李国荣 , 张望重 , 殷庆瑞

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.04.038

研究了不同烧结温度对Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3(PMS-PZT)系压电陶瓷显微结构和压电性能的影响.实验结果表明:在1240℃、2h条件下烧结,能获得最优的综合性能:εr=1530、d33=374、Kp=0.6、tanδ=0.41%、Qm=1250,可以满足压电变压器和超声马达等大功率场合下的使用要求.与此同时,当烧结温度为1100~1150℃时,材料仍然具有良好的压电性能:εr=1370、d33=348、Kp=0.57、tanδ=0.62%、Qm=1620(1150℃),因此可以作为中低温烧结的多层器件用厚膜材料.高温显微镜、SEM、TEM和EDS等研究表明,PMS-PZT系陶瓷具有很宽的烧结温度区域,特别是中低温烧结时仍能成瓷并具有高的压电性能,主要是因为PbO和Sb2O5在较低烧结温度下(1100℃)能够形成过渡液相促进陶瓷烧结,随着烧结温度的升高,它们能够重新进入晶格形成单一钙钛矿结构.

关键词: 锑锰锆钛酸铅 , 压电 , 烧结温度 , 液相

铌锰锆钛酸铅压电陶瓷烧结行为的研究

李宝山 , , 李国荣 , 殷庆瑞 , 丁爱丽

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.04.037

运用XRD、SEM、TEM、XPS等实验手段,研究了烧结温度对0.05PMnN-0.95PZT(PMnN-PZT)压电陶瓷微观结构、压电性能及锰元素价态的影响.实验结果显示:随烧结温度的降低平均晶粒尺寸减小,四方度也随之减小;机电耦合系数(kp)随烧结温度的升高而提高,而机械品质因子(Qm)却呈波浪状变化.XPS及TEM实验分析证明:PMnN-PZT陶瓷在烧结过程中出现明显的液相烧结和成分偏离,低温烧结诱导了Mn2+的出现,产生更多的氧空位,从而使低温烧结下的样品Qm值不致降低.

关键词: 铌锰锆钛酸铅 , 烧结温度 , 锰价态 , 氧空位

铁尾矿-磷渣基复合矿物掺合料的梯级粉磨制备与性能研究

李北星 , 曾维 ,

硅酸盐通报

通过激光粒度分析、RRB(Rosin-Rammler-Bennett)方程拟合、强度测定等测试手段,研究了梯级粉磨顺序、梯级粉磨时间对采用梯级粉磨工艺制备的铁尾矿-磷渣基复合矿物掺合料(简称TPCMA)的粒度分布特征及胶砂活性指数的影响,并通过TPCMA浆体强度和XRD、SEM测试分析了铁尾矿粉和TPCMA的火山灰反应活性.结果表明:将易磨性较差而活性较好的磷渣预先粉磨有利于TPCMA粉料中磷渣细颗粒含量的增加,提高其整体活性;合理的粉磨时间有助于提高TPCMA粉料颗粒分布的均匀性,提高胶砂流动度;铁尾矿粉自身具有微弱的火山灰活性,而TPCMA的火山灰活性相比铁尾矿粉则显著提高,且其火山灰活性的发挥主要体现在水化后期.

关键词: 铁尾矿 , 矿物掺合料 , 梯级粉磨 , 粒度分布 , 水化

空间充气展开结构用化材料和化技术的研究现状

刘宇艳 , 孟秋影 , 谭惠丰 , 杜星文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.02.018

化技术和化材料是空间充气展开结构的一项合材料;热塑性(和轻度交联热固性)复合材料;铝/聚合物层合板.本文介绍了这几种材料的典型化技术,分别介绍了化体系的特点、研究现状以及该化技术相应的优势与局限性.

关键词: 空间充气展开结构 , 化材料 , 化技术

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