1 中国振华集团新云电子元器件有限责任公司,贵州 贵阳 550025
2 贵州振华红云电子有限公司, 贵州 贵阳 550025
3 贵州大学 材料与冶金学院, 贵州 贵阳 550025
以Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr0.41Ti0.59)O3(PNN-PZT)为基础体系, 通过对烧结助剂x%CuO(质量比)和y%LiBiO2(质量比)的质量进行调节, 对陶瓷样品的相结构、微观组织形貌及电学性能进行了分析, 阐述了助烧剂对陶瓷样品性能的影响。结果发现, 在温度940~960 ℃下陶瓷烧结成瓷, 且晶粒长大较充分。当x =0.2, y =1时, 陶瓷样品的电学性能最优, 即此时压电常数d33 =608 pC/N, 机电耦合系数kp=0.65, 介电损耗tan δ =2.19%, 介电常数εr=3 843。采用烧结助剂质量比x=0.2,y=1的粉体制备7 mm×7 mm×36 mm的叠层压电驱动器, 然后进行微观组织形貌和位移特性研究。叠层压电驱动器断面微观结构表明, 电极层与陶瓷层粘接紧密, 无裂缝或间隙产生。位移的测试结果表明, 随着电压的增加, 位移也在逐渐增加, 在驱动电压为150 V时, 其最大位移为46.280 μm, 位移增大的同时, 迟滞逐渐降低。
叠层压电陶瓷 烧结助剂 低温共烧 PNN-PZT PNN-PZT stacked piezoceramics sintering aids low-temperature co-fire
1 西安交通大学材料科学与工程学院，金属材料强度国家重点实验室，西安 710049
2 国网安徽省电力有限公司，合肥 230061
以MgSiN2和Y2O3为烧结助剂，通过气压烧结法在氮气压力1.0 MPa、1 850 ℃和保温3 h条件下制备出Si3N4陶瓷。研究了MgSiN2/Y2O3比例及添加量对Si3N4陶瓷气孔率、显微结构、力学性能和热导率的影响。结果表明：当MgSiN2和Y2O3复合烧结助剂总含量不变时，随着Y2O3含量的增加，β-Si3N4棒状晶的发育更为充分且异常长大情况明显减少。当MgSiN2:Y2O3的摩尔比为5:2、烧结助剂总添加量为10.5%(摩尔分数)时，制备的Si3N4陶瓷综合性能最优，其抗弯强度为510 MPa、热导率为67.01 W?m-1?K-1。
氮化硅 烧结助剂 抗弯强度 热导率 silicon nitride sintering aids fracture strength thermal conductivity
1 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 透明光功能无机材料重点实验室, 上海 201899
2 中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京100049
在制备透明陶瓷时, 广泛采用烧结助剂来提升陶瓷的光学质量。但烧结助剂的添加可能会恶化陶瓷的发光性能。本研究采用真空预烧结合热等静压烧结制备了0.25at%Pr:LuAG闪烁陶瓷, 研究了微量SiO2烧结助剂对陶瓷光学及闪烁性能的影响。结果表明, 添加少于200 ppm的微量SiO2(1 ppm表示添加量为1×10-6 g/g)能有效促进热等静压过程中气孔的排出, 有效提升了Pr:LuAG陶瓷的光学性能。150 ppm SiO2添加的Pr:LuAG陶瓷在400 nm处的直线透过率约为77%。同时研究了预烧温度及时间对Pr:LuAG陶瓷光学性能的影响。在实现完全闭气孔结构时, 进一步升高预烧温度或延长保温时间会降低热等静压过程中的致密化速率, 不利于气孔的排出, 从而降低了Pr:LuAG陶瓷的光学质量。此外, 添加微量SiO2对Pr:LuAG陶瓷闪烁性能的影响较小。添加微量SiO2结合热等静压烧结是制备Pr掺杂石榴石闪烁陶瓷的有效途径。
Pr:LuAG陶瓷 烧结助剂 光学质量 闪烁性能 Pr:LuAG ceramics sintering aids optical quality scintillation property
