铌酸钾钠

摘要： 压电陶瓷材料因具有优异的机电转换特性而被广泛应用,主要分为铅基压电陶瓷和无铅基压电陶瓷。然而,铅基压电陶瓷因含有高浓度的重金属铅而对环境损害极大,目前世界各国均已立法限制其应用。因此,环境友好型的无铅压电陶瓷成为学者的研究重点。其中,铌酸钾钠(KNN)基陶瓷因含有较大的压电系数、较高的居里温度,且通过适当的成分设计和晶体相位调整,在多晶型相界处可获得最佳电学性能,有的甚至可与锆钛酸铅(PZT)相媲美,从而备受人们的青睐。但对于在多晶型相界处可获得最佳电学性能的物理机理并未明确,同时多晶型相界不易调控以及KNN基陶瓷自身K、Na元素易挥发,对其电学性能产生了严重影响。本文以离子取代、添加新组元和添加烧结助剂为切入点,论述KNN基陶瓷的掺杂机理和烧结特性,讨论A位掺杂、B位掺杂以及A、B位共掺对KNN陶瓷晶体结构的影响,重点论述三方相-正交相(R-O)、正交相-四方相(O-T)或三方相-四方相(R-T)共存与高压电性的物理机制,总结KNN基无铅压电陶瓷的发展。其中,在离子取代基础上添加新组元化合物,更加有利于构建多相共存的微观相结构;同时,开发的烧结助剂可有效地解决KNN基陶瓷烧结性能较差的问题。综上可知,KNN基无铅压电陶瓷在取代PZT基压电陶瓷材料方面具有极大潜力。

摘要： 采用固相烧结法,以无水碳酸钾、无水碳酸钠、五氧化二铌为原料制备铌酸钾钠压电陶瓷材料,研究了保温时间对铌酸钾钠压电陶瓷性能的影响。结果表明:随着保温时间增加,铌酸钾钠陶瓷的晶粒逐渐趋向均匀,孔隙减少,致密度变好。保温时间过长时,陶瓷结晶质量变差,霍尔电压等电性能变差。保温时间为2.5h时,所制备样品性能最优,晶粒最均匀,致密度好,平均晶粒尺寸为2μm,载流子浓度为2.3×10^(7)/cm^(3),载流子迁移率为30.2cm^(2)/v.s,霍尔电压为24.8mV,吸光度为4.78A。

摘要： 铌酸钾钠(K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3),KNN)基陶瓷具有充放电速度快、透明度高、应用温度范围宽、使用寿命长等优点,在脉冲功率器件等领域具有广阔的应用前景。通过改性技术提高铌酸钾钠基陶瓷的电、光性能是该方向的研究热点。本研究采用固相法制备0.825(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_(3)-0.175Sr_(1–3x/2)La_x(Sc_(0.5)Nb_(0.5))O_(3)(x=0,0.1,0.2,0.3)陶瓷(简称0.825KNN-0.175SLSN),研究La_(2)O_(3)掺杂对其相结构、微观形貌、光学、介电、铁电及储能性能的影响。研究结果表明:0.825KNN-0.175SLSN陶瓷具有高对称性的伪立方相结构;随着La_(2)O_(3)掺杂量增大,陶瓷的平均晶粒尺寸减小,相变温度(T_(m))及饱和极化强度(P_(max))增大,达到峰值后下降。在x=0.3时,该体系陶瓷表现出优异的透明性,在可见光波长(780nm)及近红外波长(1200nm)范围内透过率分别达65.2%及71.5%,同时实现了310kV/cm的击穿场强和1.85J/cm^(3)的可释放能量密度。

摘要： 采用传统固相法在烧结温度1110~1150°C内成功制备了(K_(0.5)Na_(0.5))_(0.98)Li_(0.02)Nb_(0.77)Ta_(0.18)Sb_(0.05)O_(3)(LTS-KNN)无铅压电陶瓷,所有样品结晶性良好,无第二相产生。在1130°C下烧结的压电陶瓷致密度良好,陶瓷表现出较好的压电性能。通过调节极化电场与极化温度可改善陶瓷的极化程度,进而优化陶瓷的压电性能。实验结果表明,在烧结温度为1130°C,极化电场为3 kV/mm,极化温度为60°C时,陶瓷的压电性能达到最佳,即压电常数d_(33)=310 pC/N,机电耦合系数k_(p)=48%。

摘要： 采用传统固相法制备了在1130°C下烧结而成的(K_(0.45)Na_(0.55))_(0.9)Li_(0.02)(Nb_(0.77)Ta_(0.18)Sb_(0.05))O_(3)(KNLNTS)无铅压电陶瓷。陶瓷致密度和电学性能较好,致密度达到98%,室温压电常数为308.7 pC/N,厚度振动机电耦合系数可达0.5,1 kHz时介电损耗为0.043。以上述KNLNTS基粉体为原料,利用切割填充法制备1-3型压电复合材料并研究了厚度对复合材料的性能影响。结果表明,复合材料的压电常数、厚度振动机电耦合系数均随厚度的增加而增加,介电损耗随厚度的增加而减少,而相对介电常数基本保持不变。

摘要： 对比放电等离子烧结工艺(SPS)和传统固相法(CSS)制备的纳米级KNN陶瓷,并研究不同颗粒大小的粉料分别对于两种烧结方法制备的KNN陶瓷性能的影响.并对这些陶瓷的物相和微观结构,电学(介电、压电和铁电)性能进行研究.结果显示:放电等离子烧结工艺可以应用于纳米KNN基无铅压电陶瓷的低温烧结,可以烧制出晶粒尺寸均匀,气孔率小并且具有较好的压电性能的无铅压电陶瓷.

摘要： 采用无籽晶固相晶体生长技术制备了MnO2掺杂99.3K0.5 Na0.5 NbO3-0.4LiBiO3-0.3CaZrO3(KNN-LB-CZ)无铅压电单晶,研究了Mn含量变化对KNN-LB-CZ单晶的生长、结构和压电性能的影响.结果表明,在不同生长温度下,MnO2的添加均呈现出抑制晶体生长的趋势,当MnO2的摩尔分数为0.125％～0.5％时,样品上表面中的单晶化面积由95％以上逐渐降低到30％;当MnO2的摩尔分数超过0.625％时,几乎没有肉眼可见大晶粒的出现.这说明MnO2的添加没有改变晶体的钙钛矿结构,也没有使晶体中生成第二相,但有利于单晶微结构的致密化.未掺杂MnO2单晶的压电常数d33和介电损耗tanδ分别为200 pC/N和0.06;当掺杂量为0.5％时,单晶的d33提高到450 pC/N,介电损耗降至0.03;适量的MnO2掺杂,有利于提高单晶的压电性能.

摘要： 针对一维KNN纳米结构的研究还存在取向生长较难、产物压电性能有待提高等问题,本文采用水热法与掺Nb的钛酸锶(SrTiO3)(NSTO)衬底辅助相结合的方式,通过控制水热反应温度、反应物五氧化二铌(Nb2 O5)浓度以及水热反应时间实现高质量的KNN纳米棒阵列的取向生长.研究结果表明,在水热反应温度为190°C、Nb2 O5浓度为40 mL/g、水热反应时间为18 h时,获得取向单一、结晶性好且压电响应明显的KNN纳米棒阵列.此研究可为无铅压电KNN晶体在微纳尺寸器件制备及能量回收等方面提供借鉴.

摘要： 针对一维KNN纳米结构的研究还存在取向生长较难、产物压电性能有待提高等问题,本文采用水热法与掺Nb的钛酸锶(SrTiO 3)(NSTO)衬底辅助相结合的方式,通过控制水热反应温度、反应物五氧化二铌(Nb 2O 5)浓度以及水热反应时间实现高质量的KNN纳米棒阵列的取向生长。研究结果表明,在水热反应温度为190°C、Nb 2O 5浓度为40 mL/g、水热反应时间为18 h时,获得取向单一、结晶性好且压电响应明显的KNN纳米棒阵列。此研究可为无铅压电KNN晶体在微纳尺寸器件制备及能量回收等方面提供借鉴。

摘要： 乳腺癌是当今女性的头号杀手,目前的治疗手段普遍存在多种毒副作用,寻求有效、低毒的抑制乳腺癌的替代疗法十分重要.本文通过水热合成法制备具压电性能的铌酸钾钠颗粒,研究了其在超声辅助下对两种不同类型乳腺癌细胞的抑制作用.研究结果表明,铌酸钾钠压电颗粒在超声辅助下能有效抑制乳腺癌细胞的增殖与迁移,具有潜在的抗肿瘤效能.

摘要： 介绍一种制备织构化铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的新方法——丝网印刷反应模板晶粒生长，宽高比约为20：1的片状NaNbO3晶种，通过熔盐一拓扑微观反应制得，配合对应化学剂量比的基体粉料，通过丝网印刷工艺，在刮板剪切力的作用下进行晶粒定向：陶瓷浆料通过丝网沉积在柔性有机薄膜上进行多次干燥、印刷的循环过程，形成陶瓷厚膜(～180 μm、)，经过裁剪、揭膜，压片得到陶瓷素坯.在一定的烧结温度下，奴构化铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的晶粒定向程度达到90％以上.

摘要： 以两步熔盐法(TMS)合成片状KxNa1-xNbO3 (KNN)粉体,首先以K2CO3、Nb2O5为原料,KCl为熔盐合成层状结构前驱体K4Nb6O17 (K4N6),再以K4N6和K2CO3为原料,在NaCl-KCl复合熔盐中合成片状KNN粉体,研究保温时间(0～180 min)和升温速率(1～10°C/min)对KNN粉体形貌的影响.结果表明:在升温速率相同的情况下,保温时间越长,立方状的KNN的含量越高;保温时间相同时,提高升温速率,容易破坏其片状形貌.当以1°C/min升至1000°C后直接自然冷却,可合成片状形貌好、径向比高的纯KNN粉体,扫描电镜照片显示晶粒长30～60 μm,厚1～2 μm,偏光显微照片显示该晶体颗粒为生长良好的单晶,该片状晶粒可作为制备织构化KNN压电陶瓷的优良模板剂.

摘要： 以固相法合成了铌酸钾钠(KxNal-xNbO3)粉体，采用常压烧结制备了铌酸钾钠无铅压电陶瓷，研究了粉体相组成，烧结温度，极化电压与陶瓷致密度、电学性能的关系。结果表明：当x=5，烧结温度为1050 °C，极化电压为3 kV/mm时，可制备出具有较好压电性能的铌酸钾钠压电陶瓷(相对密度为94％，压电常数d33=105 pC/N，平面机电耦合系数Kp=0．39，介质损耗tanδ=0．29，机械品质因数Qm=45，介电常数εr=720)。随着极化电场的增加，陶瓷压电性能提高，当极化电场E=3 kV/mm时，极化基本达到饱和。

摘要： 将柠檬酸法与固相合成法有效结合,制备出钙钛矿结构的(K1/2Na1/2)NbO3(KNN)无铅压电陶瓷.分析表明,利用柠檬酸法合成铌酸钾钠粉体较为适宜的温度为550°C；制备铌酸钾钠无铅压电陶瓷的较好温度为1100°C,其居里温度为415°C,压电常数为58×10-12C/N。

摘要： 采用传统固相法制备K0．5Na0．5NbO3-FeTiO3(KNN-FT)无铅压电陶瓷，研究FeTiO3(FT)的添加对K0．5Na0．5NbO3(KNN)陶瓷压电介电性能、相结构及显微组织的影响。结果表明，当FeTiO3添加量达到0．4 mol％时，可在较低的烧结温度(1000°C)，获得高致密度的陶瓷，其密度为4．33 g/cm3(相对密度为96％)，压电常数d33和厚度机电耦合系数kt分别为113 pC/N和0．471。而相对介电常数则随着FT添加量的增多呈现增大的趋势。添加适量的FT后，该陶瓷仍呈现钙钛矿正交相。SEM图像观察表明，FT的添加有利于形成液相，促进烧结。

摘要： 采用传统固相法制备K0．5Na0．5NbO3-FeTiO3(KNN-FT)无铅压电陶瓷，研究FeTiO3(FT)的添加对K0．5Na0．5NbO3(KNN)陶瓷压电介电性能、相结构及显微组织的影响。结果表明，当FeTiO3添加量达到0．4 mol％时，可在较低的烧结温度(1000°C)，获得高致密度的陶瓷，其密度为4．33 g/cm3(相对密度为96％)，压电常数d33和厚度机电耦合系数kt分别为113 pC/N和0．471。而相对介电常数则随着FT添加量的增多呈现增大的趋势。添加适量的FT后，该陶瓷仍呈现钙钛矿正交相。SEM图像观察表明，FT的添加有利于形成液相，促进烧结。

摘要： 采用传统固相法制备K0．5Na0．5NbO3-FeTiO3(KNN-FT)无铅压电陶瓷，研究FeTiO3(FT)的添加对K0．5Na0．5NbO3(KNN)陶瓷压电介电性能、相结构及显微组织的影响。结果表明，当FeTiO3添加量达到0．4 mol％时，可在较低的烧结温度(1000°C)，获得高致密度的陶瓷，其密度为4．33 g/cm3(相对密度为96％)，压电常数d33和厚度机电耦合系数kt分别为113 pC/N和0．471。而相对介电常数则随着FT添加量的增多呈现增大的趋势。添加适量的FT后，该陶瓷仍呈现钙钛矿正交相。SEM图像观察表明，FT的添加有利于形成液相，促进烧结。

摘要： 采用传统固相法制备K0．5Na0．5NbO3-FeTiO3(KNN-FT)无铅压电陶瓷，研究FeTiO3(FT)的添加对K0．5Na0．5NbO3(KNN)陶瓷压电介电性能、相结构及显微组织的影响。结果表明，当FeTiO3添加量达到0．4 mol％时，可在较低的烧结温度(1000°C)，获得高致密度的陶瓷，其密度为4．33 g/cm3(相对密度为96％)，压电常数d33和厚度机电耦合系数kt分别为113 pC/N和0．471。而相对介电常数则随着FT添加量的增多呈现增大的趋势。添加适量的FT后，该陶瓷仍呈现钙钛矿正交相。SEM图像观察表明，FT的添加有利于形成液相，促进烧结。

摘要： 采用传统固相法制备K0．5Na0．5NbO3-FeTiO3(KNN-FT)无铅压电陶瓷，研究FeTiO3(FT)的添加对K0．5Na0．5NbO3(KNN)陶瓷压电介电性能、相结构及显微组织的影响。结果表明，当FeTiO3添加量达到0．4 mol％时，可在较低的烧结温度(1000°C)，获得高致密度的陶瓷，其密度为4．33 g/cm3(相对密度为96％)，压电常数d33和厚度机电耦合系数kt分别为113 pC/N和0．471。而相对介电常数则随着FT添加量的增多呈现增大的趋势。添加适量的FT后，该陶瓷仍呈现钙钛矿正交相。SEM图像观察表明，FT的添加有利于形成液相，促进烧结。

摘要： 本发明涉及一种高压电常数的铌锑酸钾钠-锆酸铋钠钾二元系无铅压电陶瓷及其制备方法，属于钙钛矿结构环境协调性压电陶瓷领域。该方法采用传统固相烧结法制备通式为(1-x)(K1-yNay)(Nb1-zSbz)O3+xBi0.5(Na1-uKu)0.5ZrO3的无铅压电陶瓷，式中，0≤x≤0.05，0.40≤y≤0.68，0.02≤z≤0.06，0≤u≤1；本发明的无铅压电陶瓷其d33可高达470pC/N，kp可达47％，Tc高达313°C。由该陶瓷制备的器件可在高温下工作，在高温电子设备中具有实际应用价值；该陶瓷由于不含价格昂贵的钽元素，所用原料价格低廉，节约成本。

摘要： 本发明的目的是提供一种铌酸钾钠织构陶瓷与铌酸钾钠单晶的制备方法，它以K0.5Na0.5NbO3为主体材料，LiBiO3或BiNiO3作为掺杂原料组成；以无水乙醇为介质湿磨，烘干后合成瓷料；瓷料经二次球磨，烘干后加粘结剂造粒，在110MPa的压力下压制成素坯试样，将素坯试样水平放置于高温电炉中烧结，烧结后，随炉冷却至室温，即制得KNN基陶瓷，控制烧结温度和烧结时间，还可获得尺寸达到2mm以上的单晶。采用传统的陶瓷制备工艺，在常规条件制备出具有良好择优取向的KNN陶瓷，如果控制烧结温度和时间还可以获得尺寸达到2mm以上的单晶。

摘要： 本发明公开了铌酸钾钠锂‑锆酸铋钠钾‑钪酸铋三元系无铅压电陶瓷，解决了陶瓷无法在高压电常数的情况下依然能保证较高的居里温度的问题。本发明的通式为：(0.995‑x)(K0.5Na0.5)0.97Li0.03NbO3‑xBi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3‑0.005BiScO3，式中，0≤x≤0.06。本发明同时兼具良好的压电性能和较高的居里温度，拓宽了陶瓷的温度使用范围。

摘要： 本发明涉及一种铌酸钾钠-铌酸钾锂压电陶瓷及其制备方法。该铌酸钾钠-铌酸钾锂无铅压电陶瓷，其化学式为(1-y)(K1-xNax)NbO3-(y/5.15)K2.9Li1.95Nb5.15O15.3，其中0.3≤x≤0.7，0＜y≤0.50。本发明采用两步固相反应烧结工艺来制备铌酸钾钠-铌酸钾锂陶瓷：先分别预合成纯相的铌酸钾钠和铌酸钾锂，然后将二者混合压片后进行反应烧结。制备的铌酸钾钠-铌酸钾锂压电性能优异，d33可达219pC/N左右，kP可达47％以上，居里温度TC高达488°C以上。由本发明方法制备的高性能铌酸盐体系无铅压电陶瓷，在高温条件下收发两用型压电换能器方面具有重要的应用价值。

摘要： 本发明公开了一种高压电高居里点铌酸钾钠‑锑酸钾钠系无铅压电陶瓷及其制备方法，该无铅压电陶瓷由通式0.965[(1‑x)K0.54Na0.476NbO3‑xK0.54Na0.476SbO3]–0.01Bi2O3‑0.0025Fe2O3‑0.03ZrO2表示，式中0.01≤x≤0.03。本发明采用两步法经传统陶瓷制备技术制取该高压电高居里点铌酸钾钠‑锑酸钾钠系无铅压电陶瓷，其晶粒大小夹杂，微观结构致密，四方相含量高达70％以上，同时具有良好的压电性能、温度稳定性以及较高的居里温度，在压电传感器领域具有广泛的适用性，且可用于高温传感领域。

摘要： 本发明公开了一种制备铌酸钾钠压电陶瓷的方法及铌酸钾钠压电陶瓷。该方法采用电场辅助烧结技术，即在铌酸钾钠陶瓷坯体上施加电场进行烧结，通过增加电场强度，可以有效降低烧结温度。通过该方法，可以在比传统烧结温度低300°C的条件下烧结几十秒得到致密的铌酸钾钠压电陶瓷，相对致密度达到96％。本发明解决了在传统烧结过程中钾、钠碱金属挥发所导致的难以致密化的问题。

摘要： 本发明的目的是提供一种铌酸钾钠织构陶瓷与铌酸钾钠单晶的制备方法，它以K0.5Na0.5NbO3为主体材料，LiBiO3或BiNiO3作为掺杂原料组成；以无水乙醇为介质湿磨，烘干后合成瓷料；瓷料经二次球磨，烘干后加粘结剂造粒，在110MPa的压力下压制成素坯试样，将素坯试样水平放置于高温电炉中烧结，烧结后，随炉冷却至室温，即制得KNN基陶瓷，控制烧结温度和烧结时间，还可获得尺寸达到2mm以上的单晶。采用传统的陶瓷制备工艺，在常规条件制备出具有良好择优取向的KNN陶瓷，如果控制烧结温度和时间还可以获得尺寸达到2mm以上的单晶。

摘要： 本发明公开了铌酸钾钠锂‑锆酸铋钠钾‑钪酸铋三元系无铅压电陶瓷，解决了陶瓷无法在高压电常数的情况下依然能保证较高的居里温度的问题。本发明的通式为：(0.995‑x)(K0.5Na0.5)0.97Li0.03NbO3‑xBi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3‑0.005BiScO3，式中，0≤x≤0.06。本发明同时兼具良好的压电性能和较高的居里温度，拓宽了陶瓷的温度使用范围。

摘要： 本发明涉及一种铌酸钾钠-铌酸钾锂压电陶瓷及其制备方法。该铌酸钾钠-铌酸钾锂无铅压电陶瓷，其化学式为(1-y)(K1-xNax)NbO3-(y/5.15)K2.9Li1.95Nb5.15O15.3，其中0.3≤x≤0.7，0＜y≤0.50。本发明采用两步固相反应烧结工艺来制备铌酸钾钠-铌酸钾锂陶瓷：先分别预合成纯相的铌酸钾钠和铌酸钾锂，然后将二者混合压片后进行反应烧结。制备的铌酸钾钠-铌酸钾锂压电性能优异，d33可达219pC/N左右，kP可达47％以上，居里温度TC高达488°C以上。由本发明方法制备的高性能铌酸盐体系无铅压电陶瓷，在高温条件下收发两用型压电换能器方面具有重要的应用价值。

摘要： 本发明公开了一种高压电高居里点铌酸钾钠‑锑酸钾钠系无铅压电陶瓷及其制备方法，该无铅压电陶瓷由通式0.965[(1‑x)K0.54Na0.476NbO3‑xK0.54Na0.476SbO3]–0.01Bi2O3‑0.0025Fe2O3‑0.03ZrO2表示，式中0.01≤x≤0.03。本发明采用两步法经传统陶瓷制备技术制取该高压电高居里点铌酸钾钠‑锑酸钾钠系无铅压电陶瓷，其晶粒大小夹杂，微观结构致密，四方相含量高达70％以上，同时具有良好的压电性能、温度稳定性以及较高的居里温度，在压电传感器领域具有广泛的适用性，且可用于高温传感领域。