采用传统的固相反应法将Sn、Ge以不同质量比掺入(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.09Ti0.91-2xSnxGex)O3(x为质量比)无铅压电陶瓷中, 研究其相结构、微观组织、介电性能和压电性能的影响。结果表明, Sn、Ge掺入晶体内部后仍为单一的钙钛矿结构, 没有明显的第二相产生, 但掺杂引起了晶体内部晶格的变化。随着Sn、Ge掺杂量的逐渐增加, 其压电常数和机电耦合系数呈现先增大后减小的趋势。当Sn、Ge的掺杂量x=0.032时, 该体系的居里温度最高(为122 ℃)。

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。

为了延长磷酸反应槽内搅拌桨叶片的服役寿命, 采用激光熔覆技术在904L不锈钢表面制备出Y203/Al2O3/904L复合涂层。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、金相显微镜、显微硬度计及电化学工作站对涂层相结构、显微组织、硬度及耐蚀性进行检测。实验结果表明, 激光熔覆过程中大量的Al2O3在涂层表面聚集。复合涂层主要由单一的面心立方(FCC)相组成。复合涂层与基材良好冶金结合, 其组织由底部到顶部依次为平面晶→胞状晶→柱状树枝晶→等轴晶。复合涂层的硬度为250 HV左右, 与基材相比, 大约提高了35%。复合涂层的自腐蚀电位较基材更“正”, 自腐蚀电流密度较基材更小, 耐腐蚀性能良好。