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信息技术材料

在当今这个信息化时代,信息技术材料作为支撑现代科技发展的基石,正以前所未有的速度推动着信息技术的革新与进步。从高速数据传输的光纤材料,到智能设备中的半导体材料,再到促进大数据与人工智能发展的新型存储材料,信息技术材料的研究与应用不断拓宽着科技的边界,引领着人类社会的数字化转型。

为了展现信息技术材料领域的最新研究成果与前沿动态,我们精心策划了本期信息技术材料虚拟专刊。本专刊从历年发表的众多高水平论文中悉心遴选,汇集了信息技术材料的设计、制备、性能优化以及应用拓展等方面的精彩篇章。这些论文彰显了本刊作者们在信息技术材料领域的深厚底蕴与创新能力,为我们揭示了信息技术材料在未来科技发展中的无限潜力。我们相信,本期信息技术材料虚拟专刊将为广大科研工作者提供一个宝贵的学术交流平台,激发更多创新思维与灵感火花。

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  • 全选
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  • 综述
    何超
    . 2010, 41(S1): 47-0.
    Baidu(77)
    摘 要:本文从压电材料的压电效应入手,介绍了压电材料的分类及结构组成。针对不同压电材料在生产实践中的应用情况,列出现阶段压电材料的制备技术。综述了近年来压电材料的研究现状,并系统介绍了压电材料在各个领域的应用和发展。
  • 研究与开发
    石维;裴颖;魏建帅
    . 2010, 41(04): 719-721.
    Baidu(6)
    采用传统固相反应法,制备了(1-x)BiYbO3-xPbTiO3(x=0.95,0.90,0.85,BYPTx)压电陶瓷。XRD衍射图谱分析表明,在烧结温度为1150℃保温时间为2小时的条件下,BYPTx可获得的纯钙钛矿结构,并具有较大的四方畸变度,c/a~1.06。同时XRD衍射图谱中的次生相表明BiYbO3与PbTiO3固溶度不超过15%。介温曲线显示,BYPTx陶瓷的居里温度高达Tc= 580℃。BYPTx陶瓷具有弱压电性能,d33≈20pC/N。
  • 研究与开发
    罗子江;周勋;杨再荣
    . 2010, 41(04): 704-708.
    Baidu(26)
    采用分子束外延技术,利用RHEED图像可研究GaAs表面重构方式和生长机制。本文报道了一种新型的分子束外延方法,在RHEED实时监控下,利用GaAs(001)基片同质外延GaAs。通过改变生长和退火的时间与温度(480℃、560℃、610℃),结合RHEED图像演变与GaAs表面平整度(粗糙化)的联系,得到表面原子级平整的GaAs样品。完成生长后对样品做EDS分析,确定样品为高纯度GaAs。利用这种方法,得到厚度约为4μm砷化镓晶体。
  • 研究与开发
    郝瑞亭;申兰先;邓书康
    . 2010, 41(04): 734-736.
    Baidu(3)
    利用分子束外延方法(MBE)在GaAs(001)衬底上外延生长了GaSb薄膜,利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、Hall效应(Hall Effect)和低温光荧光谱(LTPL)等手段对薄膜的晶体质量、电学性能和光学质量进行了研究。发现直接生长的GaSb膜表面平整,空穴迁移率较高。引入GaSb/AlSb超晶格可有效阻断进入GaSb外延层的穿通位错,对应的PL谱强度增强,材料的光学质量变好。
  • 研究与开发
    朱信华;宋 晔;杭启明;朱健民;周舜华;刘治国
    . 2010, 41(11): 28-0.
    采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)自旋涂敷法在硅基氧化铝纳米有序孔膜版介质上(膜版孔径尺寸 20 - 100 nm,内生长金属纳米线作为底电极一部分)制备 Pb(Zr0.53Ti0.47)O3 (PZT) 纳米结构铁电膜,并对其介电、铁电性能及微结构进行了表征。介电测量结果表明,厚度 25 nm 的PZT 铁电膜,其介电常数在低频区域(频率小于104 Hz)从860 迅速下降到 100,然后保持在100 左右,直至测量频率升高到 106 Hz。低频区域的介电常数迅速下降是由空间电荷极化所致,它与薄膜和电极之间聚集的界面空间电荷密切相关,尤其是在薄膜与Au纳米线的弯曲界面处。介电损耗在4000 Hz 附近出现峰值,它来源于空间电荷的共振吸收效应。电滞回线测量结果表明,厚度为 100 nm 的PZT 铁电膜,其剩余极化强度为 50 ?C/cm2, 矫顽场强为 500 kV/cm。剖面透射电镜 (TEM) 像表明 PZT 纳米铁电膜与底电极 (金属纳米线) 直接相接触,它们之间的界面呈现一定程度的弯曲。在 PZT 纳米铁电薄膜后退火处理后,发现部分 Au 金属纳米线顶端出现分枝展宽现象;而改用 Pt 纳米线后可有效抑制这种现象。为兼顾氧化铝纳米有序孔膜版内的金属纳米线有序分布及 PZT 纳米膜的结晶度,选择合适的退火温度是制备工艺中的关键因素。
  • 研究与开发
    关玉琴;陈余;赵春旺
    . 2010, 41(S2): 4-0.
    居里温度与载流子浓度和反铁磁性交换作用有着密切联系,本文定量分析反铁磁性交换作用对p型及n型GaAs材料的居里温度的影响,计算证明:反铁磁性交换作用对p型和n型参杂的GaAs居里温度的影响有着本质的区别。p型半导体材料的居里温度仅仅与反铁磁性交换作用有关,而与掺杂浓度无关;对n型半导体居里温度与反铁磁性交换作用和掺杂浓度都有关,而且高掺杂浓度下居里温度比低掺杂浓度下居里温度低。
  • 研究与开发
    洪芳
    . 2010, 41(S2): 33-0.
    Baidu(7)
    摘 要:我们采用传统固相反应法制备了铌酸钠钾(KNN)粉体,在该粉体中添加碳纳米管(CNT)后,制备成CNT-KNN复合材料,研究了该复合材料的介电和压电性能。实验发现CNT的添加没有改变KNN压电陶瓷的晶体结构。少量的CNT添加(0.02wt‰)提高了压电性能,过多的CNT(>0.02wt‰)会导致压电性能降低。同时发现,CNT的添加降低了样品的电容和介电常数,介电性能明显依赖于密度关系。
  • 研究与开发
    陈延明;左孝为;李三喜
    . 2010, 41(S2): 51-0.
    Baidu(5)
    以羟基化SBS为模板,乙酸镉、硫化钠为反应前驱物,利用盐诱导方式在四氢呋喃-甲醇-水体系中制备得到CdS纳米粒子。通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱及透射电子显微镜对CdS纳米粒子的光学性质及形貌进行了表征。结果表明:利用嵌段聚合物的两亲性质,可以得到稳定的具有明显量子尺寸效应的CdS半导体纳米粒子,透射电子显微镜结果表明所得到的CdS半导体纳米粒子具有冠状复合胶束结构。
  • 研究与开发
    邢玉凯;康爱国
    . 2010, 41(S2): 50-0.
    以压电陶瓷的自增韧作用机理为出发点,综合考虑微裂纹和气孔的双重因素影响,建立了一个断裂韧性与晶粒尺寸及分布的模型。理论分析了BaTiO3 压电陶瓷的断裂韧性与晶粒尺寸及分布的关系;并进一步分析了大颗粒加入量对断裂韧性的影响。运用该模型得出的计算结果和实验结果具有很好的一致性。
  • 研究与开发
    林毓韬;徐涛;柳清菊
    . 2011, 42(07): 1159-1162.
    Baidu(22)
    碳纳米管气敏传感器以其工作温度低和最低检出限较低等优点而备受关注,而碳纳米管掺杂氧化物半导体气敏传感器兼备了氧化物半导体气敏传感器和碳纳米管气敏传感器二者的优点,具有灵敏度较高、最低检出限低和工作温度低等特性。本文综述了这两类传感器的研究进展,介绍了其气敏机理,并对相应存在的问题及今后的发展趋势进行了概述。
  • 研究与开发
    张晓青;娄可行;王家兴
    . 2011, 42(11): 2078-2080.
    本文研究了基于辐照交联聚丙烯(XPP)的压电驻极体功能膜的机电性能。利用介电谐振谱测定了XPP膜的杨氏模量;通过准静态方法测量了该功能膜的压电系数d33及其压强特性曲线,并通过等温衰减和热刺激放电电流的测量研究d33的热稳定性;对压电相应的时域谱进行了分析;最后讨论了该功能膜的力学疲劳特性。结果表明,XPP压电驻极体膜的杨氏模量为1.3MPa,压电系数d33在10-100 kPa的压强范围内都具有良好的线性度;随着极化温度的提高d33数值下降,但热稳定性提高;预老化处理可以有效地提高d33的热稳定性;时域谱揭示了XPP膜的粘流特性;XPP膜的输出电压和压力呈现良好的线性关系;经历60万次的循环力载荷,压电系数d33没有明显的变化
  • 研究与开发
    罗子江;丁召
    . 2011, 42(05): 15-0.
    Baidu(32)
    利用分子束外延技术,在GaAs(001)基片上外延InGaAs/GaAs异质薄膜,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,确定薄膜中In/Ga的组分比,并提出控制InGaAs薄膜中In/Ga组分比的生长方法。根据RHEED图像,指出获得的InGaAs薄膜处于(2×3)表面重构相。样品经过淬火后对样品做STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的InGaAs/GaAs异质薄膜。
  • 研究与开发
    罗子江;周勋;贺业全
    . 2011, 42(11): 2107-2111.
    Baidu(8)
    利用分子束外延技术,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,固定Ga源温度、改变In源温度在GaAs(001)基片上外延生长了不同In组分(39%、29%、19%)的InGaAs薄膜。比较RHEED强度振荡以及RHEED衍射图像,发现随着In组分的增加InGaAs的生长将很快进入三维粗糙表面生长模式,并指出In0.19Ga0.81As和In0.29Ga0.71As薄膜处于(2×3)表面重构相。In0.19Ga0.81As样品进行退火处理后完成STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的InGaAs薄膜。
  • 研究与开发
    王耘波;高俊雄;郭冬云;于军;魏龙
    . 2010, 41(11): 13-0.
    本文对硅衬底生长的Bi4Ti3O12和Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜样品测量了慢正电子多普勒展宽谱,得到了S参数随正电子注入能量的变化。通过对S参数和W参数的分析,讨论了这类材料中的捕获态特征和结构特点,结果表明:薄膜与硅衬底界面的缺陷为空位-氧复合体,La的掺杂有助于阻止空位-氧复合体向界面的扩散。
  • 研究与开发
    柳听前;林啸;周志东
    . 2011, 42(07): 1219-1221.
    Baidu(1)
    本研究通过设计组分制备出综合性能优异的铁电陶瓷(1-x)PZT-x(0.2PFN-0.2PZN-0.6PNN)(x取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5),确定其准同型相界,并研究了铁电畴结构与材料宏观性能的关系。XRD结果表明,随着A(B′B′′)O3型弛豫铁电成分含量的增加材料由四方相向三方相转变;透射电镜结果显示,样品的铁电畴由较大的鲱鱼骨状畴逐渐变为弥散的畴结构形态,畴结构的变化对材料的性能产生很大影响。介电温谱表明,随x增大居里温度逐渐降低,x≥0.3材料表现出弛豫铁电体的性质,x =0.3时室温介电常数达到最大值3050。x = 0.2时材料表现出优良的介电、压电和铁电性能:压电系数 取最大值485pC/N,剩余极化强度达最大值37μC/cm2,居里温度对应的介电常数达最大值22000。综上说述,该体系材料的准同型相界位于0.2~0.3。
  • 研究与开发
    高玉新;赵程;易剑
    . 2011, 42(09): 1595-1598.
    Baidu(12)
    采用电火花沉积技术,在铸铁表面制备WC-8Co沉积涂层。利用XRD、SEM、显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了涂层的微观组织及耐磨性能。结果表明,通过优化的沉积工艺参数可以获得组织均匀、致密且与基体呈冶金结合的沉积层。沉积层主要由Co3W3C、Fe3W3C、W2C和Fe7W6相组成;沉积层中弥散分布有大量的超细碳化物颗粒。沉积层的最高硬度为1512.1HV0.3,其耐磨性能是基体的2.3倍;沉积层的磨损机制主要是磨粒磨损和疲劳磨损。涂层中弥散分布的超细硬质相是沉积层硬度及耐磨性能提高的主要因素。
  • 研究与开发
    胡飞;陈镜昌;
    . 2011, 42(S4): 3-0.
    Baidu(9)
    本文在酸性溶液中在透明导电玻璃(ITO)基体上电化学沉积Cu2O 薄膜。通过实验研究了电沉积工艺条件对电沉积Cu2O 薄膜的影响。X 射线衍射(XRD) 和扫描电镜(SEM) 对薄膜的微观结构和表面形貌进行了分析。结果表明,水浴温度较高时,酸性镀液中Ac-HAc 共轭缓冲体系的反应速率提高,可以有效抑制铜单质的生长;镀液中铜离子的浓度会影响工作电极表面的铜离子的浓度梯度,使得Cu2O在不同镀液下形成不同方向的择优取向;在双电极条件下可以提高电沉积Cu2O薄膜的电流密度至4 mAcm-2,远远高于文献报导在三电极体系下低于1 mAcm-2的工作电流密度。生成的氧化亚铜薄膜具有多孔结构,禁带宽度Eg约为2.4 eV。
  • 研究与开发
    罗俊;朱孔军;裘进浩;王会;季宏丽
    . 2010, 41(07): 15-0.
    0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3–0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(0.55PNN-0.45PZT)组分的驰豫型压电陶瓷因具有较高的压电性能,已被作为制备含金属芯压电陶瓷纤维的材料等使用。为了进一步提高压电陶瓷纤维的电学性能,本文采用传统固相烧结法制备了0.55PNN-0.45PZT压电陶瓷,研究了烧结温度对材料结构、表面形貌和电学性能的影响。对烧结温度的优化结果表明:在烧结温度为1200℃时,材料的各方面性能较佳:密度为8.12g/cm3,d33=850pC/N,kp=0.62,εr=7317,tanδ=0.033,Qm=41.66。
  • 研究与开发
    周飞;吴浪
    . 2011, 42(02): 37-0.
    摘要:采用传统陶瓷工艺制备了(0.94-x)Bi0.5Na0.5TiO3–0.06BaTiO3–xLiNbO3(BNBT6–xLN,x = 0~0.03)系无铅压电陶瓷,研究了LiNbO3的引入对BNBT6陶瓷微结构、铁电和压电性能的影响。X射线衍射分析表明,各组分均具有单相的钙钛矿结构。掺入适量LiNbO3可使陶瓷的晶粒变得更均匀,致密度增加。当x ≤ 0.02时,剩余极化强度Pr随x增大略有降低;当x > 0.02时,电滞回线出现变形,陶瓷内极性相和非极性相共存,Pr和矫顽场Ec都急剧下降。随着x的增加,压电常数d33先增大后减小,介电常数εr?和介电损耗tan δ逐渐增大,退极化温度Td逐渐降低。当x = 0.02时d33达到最大值150 pC/N,此时kp = 27%,Pr = 34.1 μC/cm2, Ec = 28.8 kV/cm。
  • 研究与开发
    李尚升;宿太超;李小雷;肖宏宇;马红安;罗宁;贾晓鹏;王利英
    . 2010, 41(S1): 4-0.
    Baidu(4)
    本文利用温度梯度法在高温高压国产六面顶压机上成功合成出尺寸达4mm的优质Ⅱb型宝石级金刚石。利用显微红外吸收光谱对所合成的黄色、无色及蓝色宝石级金刚石的氮、硼杂质进行了测试。通过对比分析认为所合成的除氮、掺硼蓝色宝石级金刚石为Ⅱb型。本文利用四探针法和霍尔效应法对不同掺硼量所合成的Ⅱb型宝石级金刚石半导体性质进行了测试;总结了掺硼量与金刚石半导体性质之间的变化关系;分析认为硼的添加对Ⅱb型宝石级金刚石的半导特性的变化起到了决定性作用。
  • 研究与开发
    梁文峰;吴文娟;肖定全;李婧
    . 2012, 43(01): 126-129.
    Baidu(4)
    通过传统固相合成工艺制备了(K0.465+xNa0.465+yLi0.07)(Nb0.95-zSb0.05)O3 (x, y, z = -0.01 ~ 0.02)无铅压电陶瓷,研究了非化学计量比对陶瓷结构及压电性能的影响。结果表明,符合化学计量比的陶瓷具有四方钙钛矿结构;在实验范围内,K和Nb的过量或少量均不会改变体系的相结构,而Na过量将会导致体系正交-四方相变温度升高到室温以上,并且正交-四方相变温度随y的增加而升高;过量添加约0.5 % mol 的K或Na便能补偿在高温烧结时的碱金属元素的挥发损失,进而提高陶瓷的压电性能;该体系陶瓷的组分在较大范围内变化时(如当y = z = 0时,x = 0 ~ 0.02;当x=z=0时,y = 0 ~ 0.01;以及当x = y = 0时,z = -0.01 ~ 0.005),仍然能保持d33 > 200 pC/N和kP > 40%这样较好的性能。上述结果不仅有利于在研究中材料制备工艺的重复,而且有利于当材料在器件应用时所面临的规模化生产。
  • 研究与开发
    王海;黄俊;王超;
    . 2011, 42(06): 48-0.
    Baidu(5)
    采用溶液浇铸法成膜,把荧光指示剂和葡萄糖氧化物酶(GOD)同时固定醋酸纤维素膜上,得到同时具有光敏感性和酶催化能力的复合敏感膜。利用SEM和紫外-可见光分光光度计对复合敏感膜表面形貌和酶活性进行了分析。荧光指示剂没有泄漏,固定化酶的稳定性高于游离酶,表明此醋酸纤维素膜可作为一种优良的荧光指示剂和酶固定化载体。
  • 研究与开发
    夏同驰;李晓峰;董会超
    . 2010, 41(04): 641-643.
    用高温固相法制备了BaFe2O4。采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对产物的表面形态和结构进行了表征;以循环伏安、模拟电池恒电流充放电实验研究了BaFe2O4电极的电化学性能。结果表明,以BaFe2O4为正极充电起始物质,与贮氢合金电极组成二次碱性电池,在1.2V附近有一个平稳的放电平台,具有较好的电化学活性。合成时反应物的比例对产物的结构和电化学性能有明显的影响,在900 oC,灼烧10小时的条件下,以反应物Fe2O3与Ba(OH) 2摩尔比为1:1.5时获得的产物性能较好。
  • 研究与开发
    韩立仁;邓湘云;杨仁波;张艳杰;谭忠文;杨学良
    . 2011, 42(12): 2245-2248.
    Baidu(1)
    采用溶胶-凝胶方法制备了(Ba0.90Ca0.10)TiO3陶瓷,在电场1.5 kV/cm-20 kV/cm下,在频率为0.01 Hz-10 Hz范围内,对其电滞回线进行了分析。实验结果表明(Ba0.90Ca0.10)TiO3陶瓷的电滞回线随电场值和频率的变化明显,在低电场下,随着频率的增加矫顽场(Ec)单调减小,在低频下剩余极化(Pr)增加;而在高电场下,随着频率的增加Ec单调增大,电滞回线达到饱和时,电滞回线随不同测试频率无明显变化。
  • 研究与开发
    李丽华;谢瑞士;肖金泉
    . 2012, 43(01): 59-61.
    Baidu(25)
    采用Span 80/Tween 80/cyclohexane/water微乳液体系合成了ZnS: Fe纳米晶,分别利用XRD,TEM,荧光光谱对其相结构,形貌及光学性能进行了研究。结果表明:合成的ZnS: Fe纳米晶为球形,平均粒度约3nm。随着Fe离子掺杂浓度的增加,发光峰强度先增大后减小,浓度为1%的时候发光峰强最大。对ZnS: Fe纳米晶的荧光衰减曲线进行测试并计算得到其荧光寿命为3.07ns
  • 研究与开发
    张胜寒;梁可心;檀玉
    . 2011, 42(S5): 957-960.
    本文通过阳极氧化法在有机溶液中制备TiO2纳米管阵列,随着氧化时间的不同,TiO2纳米管阵列呈现各异的形貌。通过光电流测试,考察了不同氧化时间和施加不同电压下的Ti/TiO2纳米管阵列光电极的光电化学响应,阳极氧化6h表面规整纳米管阵列光电流响应强烈,施加偏压0.1V光电流响应最强。通过测试Mott-Schottky曲线,计算不同氧化时间的TiO2纳米管阵列的半导体载流子浓度、平带电位、空间电荷层宽度和能带弯曲量等特征参数,理论上提出了TiO2纳米管阵列生长机理:在TiO2生成反应和溶解反应共同作用下形成TiO2纳米管阵列。在光电催化降解无机氨氮的实验中,所得到的电化学阻抗谱(EIS)表明,外加偏压0.1V时,TiO2纳米管阵列电极的光电催化活性最强,与光电流响应结果相同,同时通过拟合电路分析可知,光电催化降低了电极界面的反应阻抗,加速了光生载流子的转移,在TiO2纳米管阵列电极/溶液界面Helmholtz层中发生的氧化还原反应是整个光电催化反应的速率控制步骤。
  • 研究与开发
    李海涛;张波萍;文九巴
    . 2011, 42(S5): 931-934.
    用传统固相烧结工艺制备Li0.06(Na0.5K0.5)0.94NbO3+0.8mol%CuO (LNKN-Cu0.8) 无铅压电陶瓷。研究了烧结温度对LNKN-Cu0.8无铅压电陶瓷致密度、相结构、微观结构及电学性能的影响。结果发现,致密度随烧结温度的升高先增大后降低,在1020 oC烧结时达到最大值95%。在所研究的烧结温度范围内,陶瓷都生成了单一钙钛矿结构。虽然没有发现正交和四方两相共存的准同型相界,但由于致密度和微观形貌的影响,在1020 oC烧结时,陶瓷的压电性能达到最优值:d33=196 pC/N。
  • 研究与开发
    黎晖
    . 2011, 42(S2): 18-0.
    Baidu(16)
    压电陶瓷能将弹药发射环境中的机械能转换为电能,压电电源就是基于此特性为引信供电的环境能源。本文提出一种压电发电建模方法,利用其对引信压电电源的发电特性进行了理论研究。共包括两个步骤:利用总能量求偏导法推导出并联压电叠堆产生的电压、电荷及电能公式;将压电结构发电模型等效为电路形式,利用电路知识分析得到压电电源的电能输出表达式。然后利用MATLAB软件进行了数值仿真分析,最后以所得理论模型为指导、以最大化提高发电量为目的进行压电电源的设计。
  • 研究与开发
    郭晨洁;张昌松;王珍
    . 2011, 42(S5): 821-824.
    Baidu(1)
    采用传统工艺制备了(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3压电陶瓷,研究掺杂离子Sb3+对(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3微观结构和电性能的影响。结果表明:烧结温度在1160°C时,样品密度达到最大值5.85g/cm3;X射线衍射(XRD)分析所有陶瓷样品均为钙钛矿相,Sb2O3的掺杂只改变晶胞体积或产生铋离子空位或钠离子空位,不形成异相;掺杂量在0.4%-0.6%时介电常数先增加后减小,介电损耗呈现增大趋势;掺杂0.5%的Sb2O3时,d33最大为142pC/N。
  • 研究与开发
    臧国忠
    . 2011, 42(S2): 47-0.
    Baidu(1)
    采用传统工艺制备了CuO掺杂的无铅压电陶瓷(Na0.66K0.34)NbO3,研究了CuO掺杂对其压电、介电、铁电等性质的影响。实验结果显示,CuO掺杂促进了晶粒生长,降低了样品的烧结温度,适量掺杂能够显著提高陶瓷样品的密度。当掺杂量为0.5mol%时,样品的密度为4.26g/cm3,品质因子Qm提高到400,介电损耗tan?降低至0.8%。实验结果还显示,CuO掺杂使得陶瓷变“硬”,起到硬性添加剂的作用。随着CuO掺杂量的增加,样品的居里点(TC)、正交-四方相变温度(TT-O)、压电常数d33以及机电耦合系数kp均明显降低,而矫顽场显著增加。对于不掺杂的(Na0.66K0.34)NbO3陶瓷,其d33高达107pC/N,该陶瓷优异的压电性能表明,除了具有准同型相界结构的(Na0.5K0.5)NbO3外,(Na0.66K0.34)NbO3也是一种具有研究潜力的无铅压电陶瓷组分。
  • 研究与开发
    陈明清
    . 2011, 42(04): 25-0.
    Baidu(6)
    采用熔融缩聚方法合成了3,4-二羟基肉桂酸(DHCA,咖啡酸)、石胆酸(LCA)和聚乙二醇(PEG)的三元类嵌段共聚物P(DHCA-co-LCA)-b-PEG,用傅立叶红外变换(FTIR)光谱、核共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对该聚酯的结构与分子量进行分析,结果表明所合成的聚酯结构明确,其分子量在2.0×10-4左右;差示扫描量热(DSC)、紫外光谱(UV)和荧光光谱对聚酯的热和光学性能研究表明,随着PEG投料量的增加,聚酯的玻璃化转变温度逐渐降低,荧光发射强度逐渐降低,在λ>310nm和254nm紫外光照射下可分别发生光交联和解交联反应,说明该聚酯具备一定的光可逆特性;用激光光散射(LLS)和透射电子显微镜(TEM)表征了P(DHCA-co-LCA)-b-PEG在选择性溶剂中自组装形成的胶束,结果显示该胶束为表面光滑的球形结构,平均直径约378nm,对不同波长的紫外光同样具有一定的响应性。
  • 研究与开发
    关玉琴;陈余
    . 2010, 41(S1): 9-0.
    本文定量分析Mn和Cr共掺杂时GaAs居里温度的特点,经过计算可得反铁磁性交换作用使得材料的居里温度降低,制备高居里温度的材料需要更高的掺杂浓度,增加了制备高居里温度材料的难度;而高的空穴浓度能有效的抑制反铁磁性交换作用对居里温度的影响。
  • 研究与开发
    李莉;王丽坤
    . 2010, 41(S1): 11-0.
    Baidu(15)
    改进的1-3(1-3-2)型压电复合材料由1-3压电复合材料与陶瓷基底沿陶瓷极化方向串联而成,其不仅具有与1-3复合材料相同的优点,而且克服了1-3复合材料遇热和受压容易变形等缺点。利用改进的1-3型压电复合材料制作的圆柱型水声换能器在直径为70mm时,其谐振频率为72kHz;发射电压响应为139dB;在20~60kHz频率范围内接受电压灵敏度为-212(起伏±4dB)。换能器水平方向具有基本均匀的指向性,垂直方向波束宽度为12°。
  • 研究 开发
    吴诗捷
    . 2014, 45(17-稀土): 14-0.
    摘 要: 采用脉冲激光沉积法(pulsed laser deposition, PLD),通过改变气氛氧压、衬底温度等工艺参数,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Hf0.2Zr0.8O2(HZO)薄膜。利用X射线衍射(XRD)表征了薄膜的结构特征;并采用Radiant RT66A进行铁电性能参数的测量,以此研究了工艺参数对薄膜结构和铁电性能的影响规律。分析结果表明,HZO铁电极化的原因主要是来自于HfO2-ZrO2(111)正交相和ZrO2(002)四方相的影响。通过上述试验结果得到,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备Hf0.2Zr0.8O2薄膜的优化条件为氧分压18Pa、衬底温度500℃。在优化条件下制备的Hf0.2Zr0.8O2薄膜,剩余极化(2Pr)达到4μC/cm2。
  • 研究 开发
    庄清洋;程璇;张飒;张颖
    . 2014, 45(04): 25-0.
    Baidu(2)
    采用传统固相法得到了晶粒分布均匀,平均晶粒尺寸2~3μm 、四方相结构的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3多晶陶瓷。利用四点弯曲应力加载装置,开展了单个晶粒定点和多个单晶粒连续定点的原位拉曼测试。通过对拉曼光谱的归一化处理,计算了不同应力场下低波速拉曼光学模的相对强度比值(IE(1LO)/IE(2TO)和IE+B1/IE(2TO))。结果表明,IE(1LO)/IE(2TO)和IE+B1/IE(2TO)数值均随外加拉或压应力的增加而减小,而随恒应力作用时间的增长而增大。IE(1LO)/IE(2TO)和IE+B1/IE(2TO)随晶粒所受的应力变化而变化,但拉曼光谱的峰位未发生变化。
  • 研究与开发
    杨玉华;杜妙璇;关新锋;丑修建;张文栋
    . 2012, 43(09): 1212-1216.
    Baidu(7)
    采用溶胶-凝胶技术,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了高(100)取向生长、表面平整且结构致密的(Pb,La) (Zr,Ti)O3反铁电厚膜,研究了温度场和电场对(Pb,La) (Zr,Ti)O3反铁电厚膜电学性能的影响。实验结果表明:反铁电厚膜在温度场和电场作用下发生反铁电相、铁电相和顺电相的相互转变,随外加电场增加,反铁电-铁电相变温度逐渐减小,介电常数峰值由2410减小到662,相变电流密度值由2.21×10-7A/cm2增大到8.52×10-7A/cm2;随外加温度场增加,反铁电-铁电相变电场强度逐渐减小,饱和极化强度由39μC/cm2减小到31 μC/cm2,相变电流密度值由2.89×10-5 A/cm2减小到8.8×10-6 A/cm2,温度场和电场可实现对反铁电厚膜相变电流效应的有效调控。
  • 研究与开发
    孟泉;沈春晖;王义
    . 2012, 43(09): 1095-1098.
    以三苯基膦作催化剂,苯酐(PA)与丙烯酸羟乙酯(HEA)反应,合成了碱溶性光敏预聚物(PAHEA)。通过对反应体系酸值的测定,研究了反应时间、配比、催化剂用量及投料方式对预聚物转化率的影响;通过将光引发剂加入预聚物,经紫外光固化后,考察了固化膜的耐酸性、碱液剥膜、热稳定性等性能。结果表明,在反应时间为3小时,HEA与PA配比1:0.75,催化剂含量1wt%时,转化率较高;固化膜能在10%盐酸中耐酸30min以上,且在1%NaOH溶液中2min内可完全脱膜。
  • 研究与开发
    张涛;马宏伟;张淑仪;李敏;赵省贵
    . 2012, 43(11): 10-0.
    在MgO基底上利用磁控溅射方法沉积三元系铁电薄膜6%PMnN-94%PZT (6% Pb(Mn1/3, Nb2/3)O3- 94%Pb(Zr0.45, Ti0.55)O3) ,采用淬火方法后期热处理薄膜。分别运用面内和面外X射线衍射(XRD)技术分析薄膜长相及晶体结构,运用高分辨率扫描电镜(SEM)观察薄膜的晶粒表面及截面结构。实验结果表明,所沉积薄膜为单晶钙钛矿结构薄膜,薄膜铁电性呈现明显的硬响应,薄膜结构及性能优良。
  • 研究与开发
    李紫源;何子均;肖定全
    . 2011, 42(10): 1869-1872.
    Baidu(1)
    摘 要: 采用传统陶瓷工艺制备了钙钛矿型低铅压电陶瓷xPbTi0.4716Zr0.4834(Mn1/3Sb2/3)0.0450O3-(1-x)(K0.485Na0.485Li0.03)NbO3 [xPMS-(1-x)KNLN],研究了该陶瓷体系的结构和介电、压电与铁电性能,以及这些结构和性能与工艺条件的关系。XRD分析表明,随着烧结温度的升高,陶瓷晶相由焦绿石相与赝立方钙钛矿相共存转变为单一的四方钙钛矿相;SEM分析表明,在烧结过程中产生了以(K0.485Na0.485Li0.03)NbO3组分为主的液相,并在烧结温度提高的过程中产生孔洞出现-孔洞消失的现象;电学测试表明,xPMS-(1-x)KNLN陶瓷具有良好的性能,在x=0.75、烧结温度为1250 ℃时, 陶瓷的性能参数为:压电常数d33=182 pC/N,机电耦合系数kp=34.5 %,居里温度Tc=165 ℃,剩余极化强度Pr=21.2 μC/cm2, 矫顽场强Ec=1.47 kV/mm,介电常数εr=1879,介电损耗tanδ=0.92%。关键词: 压电陶瓷;微观结构;表面形貌;压电性能;铁电性能
  • 工艺 技术
    杨洁;刘佳;邓湘云;杨仁波
    . 2014, 45(09): 25-0.
    摘 要: 本文采用溶胶-凝胶法制备出(Ba0.9Ca0.1)( Zr0.15Ti0.85)O3(简称BCT-BZT)粉体,并采用两段式传统烧结法用较低的烧结温度(1290 ℃)制备了该无铅压电陶瓷,运用热重差示扫描测量法分析了BCT-BZT粉体的反应过程。X射线衍射测试结果表明,BCT-BZT粉体和陶瓷均是典型的钙钛矿结构,根据谢乐公式计算出粉体的晶粒尺寸大约是32nm。此外,室温下利用TF Analyzer 2000 铁电分析仪测得该陶瓷的介电常数高达6134,居里温度约为95℃,最大压电系数d33达到263 pm/V。利用此方法制备的BCT-BZT无铅压电陶瓷,其烧结温度与固相反应法相比降低了约200 ℃左右,同时还保持了良好的压电性能,从而降低了烧结成本,有利于实现该陶瓷的大规模工业化生产。