Author Affiliations
Abstract
1 Research Institute of Physics, Southern Federal University, Rostov-on-Don, 344090, Russia
2 Faculty of Physics, Southern Federal University, Rostov-on-Don, 344090, Russia
3 Southern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Rostov-on-Don, 344006, Russia
The solid solutions of the (1-x)Na0.5Bi0.5TiO3-xNa0.5K0.5NbO3 system were produced by the conventional ceramic technology using mechanical activation of the synthesized product. It was found that in the (1-x)Na0.5Bi0.5TiO3-xNa0.5K0.5NbO3 system at room temperature, a number of morphotropic phase transitions occur: rhombohedral → cubic → tetragonal → monoclinic phases. The introduction of a small amount of Na0.5K0.5NbO3 leads to an increase in the temperature stability of the dielectric properties of ceramics. A change in the relaxor properties of the solid solutions of the (1-x)Na0.5Bi0.5TiO3-xNa0.5K0.5NbO3 system was shown. The increase in energy density and energy efficiency was found at additive 10mol.% of Na0.5K0.5NbO3.
Ceramics lead-free materials mechanical activation dielectric properties energy storage 
Journal of Advanced Dielectrics
2024, 14(1): 2350023
作者单位
摘要
北京工业大学理学部,北京 100124
高能射线探测成像技术在高能物理研究、医疗影像和工业探测等领域具有重要应用。非铅金属卤化物具有毒性低、稳定性良好、发光效率高、Stokes位移大的优点,在X射线间接探测领域表现出重要的应用潜力。本文综述了近年来非铅金属卤化物闪烁体及薄膜成像器件的研究进展,首先介绍了材料组分与发光机理,然后列举了与闪烁体性能相关的关键参数,概述了单晶、粉末与纳米晶材料合成方法,阐述了近些年研究工作中关于提高成像器件分辨率的新颖思路,重点讨论了复合薄膜、陶瓷玻璃、结构化闪烁体等形式的新型闪烁体成像器件。最后,对目前闪烁体探测成像面对的挑战和潜在解决方案进行了总结与展望。
非铅金属卤化物 闪烁体 成像 薄膜 发光 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0316005
作者单位
摘要
1 中国科学院上海硅酸盐研究所人工晶体研究中心,上海 201899
2 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室,陕西 西安 710024
X射线闪烁体在医疗诊断、安全检查、工业无损探测等领域应用广泛。近十年来,零维结构有机-无机杂化金属卤化物因具有非潮解、高稳定性、无自吸收、高荧光量子效率等优异的物理性质和发光性能,在X射线成像领域逐渐受到关注并已展现出极大的应用潜力。本文将概述X射线闪烁体的基本探测原理和关键探测性能参数,介绍最具代表性的零维锰基、锡基、锑基和铜基卤化物闪烁体在X射线成像领域的研究进展,并展望此类零维杂化材料的未来发展方向。
零维结构 杂化金属卤化物 无铅卤化物 闪烁体 光致发光 辐照发光 X射线探测 X射线成像 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0334001
作者单位
摘要
贵州振华红云电子有限公司,贵州 贵阳 550018
采用固相法制备了Bi2O3掺杂的Ba0.85Ca0.15(Zr0.1Ti0.88Mn0.02)O3压电陶瓷,研究了体系的微观结构,以及Bi2O3掺杂量对体系压电性能的影响;将体系最优性能的样品装配成微型气泵,并与日本村田的MZB1001T02微型泵进行了性能对比。研究表明,Bi2O3掺杂Ba0.85Ca0.15(Zr0.1Ti0.88Mn0.02)O3的无铅压电陶瓷呈单一的钙钛矿结构,少量的Bi2O3掺杂使体系保持了三方-四方相共存的特性。当掺杂量(质量分数)为0.05%时,样品晶粒分布均匀,介电和压电性能最优,即εT33=5 289、kp=0.46、d33=377 pC/N、tan δ=0.72%、Tc=80 ℃,样品具有典型的介电弛豫特性。将上述样品装配在微型气泵中,在输入频率(25±2) kHz、输入电压15 V条件下,测得微型气泵的气压略低于日本村田的微型泵。在某些对气压要求不高的领域,样品能够满足使用要求。
Bi2O3掺杂 无铅压电陶瓷 介电和压电性能 微型气泵 Bi2O3 doped lead-free piezoelectric ceramics dielectric and piezoelectric properties micro air 
压电与声光
2023, 45(5): 694
作者单位
摘要
1 上海理工大学 健康科学与工程学院,上海 200093
2 宁波大学 物理科学与技术学院,浙江 宁波 315211
3 山东第一医科大学 附属人民医院超声科,山东 济南 271100
(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)陶瓷作为一类重要的高性能无铅压电材料体系,有望推动医用超声成像换能器技术的无铅化。对KNN陶瓷进行有效掺杂改性研究,采用固相烧结法制备了具有优异压电性能的KNN基压电陶瓷,其压电常数达400 pC/N,机电耦合系数为55%。基于其高压电、低声阻抗的综合性能设计制备了高分辨力、大带宽及高频率的医用超声换能器,其纵向分辨率达47 μm,-6 dB带宽达93%,中心频率为18.0 MHz。利用此换能器对人体组织模型进行B模式超声成像,获得管状组织的高分辨率结构图像。结果表明,KNN体系陶瓷是一种应用于医用高频超声成像中综合性能优异的材料。
无铅压电材料 (K0.5Na0.5)NbO3基陶瓷 超声成像 超声换能器 lead-free piezoelectric material (K0.5Na0.5) NbO3-based ceramics ultrasonic imaging ultrasonic transducer 
压电与声光
2023, 45(6): 910
作者单位
摘要
北京工业大学 材料与制造学部, 北京 100124
(K, Na)NbO3(KNN)基无铅压电陶瓷作为一种环境友好型材料, 兼具较高的居里温度和可调控的相界结构, 在压电器件领域展示出潜在的应用前景, 引起了广泛关注和大量研究。对其物相组成、制备工艺、性能调控等方面的研究进展进行了评述, 并重点介绍了其在压电器件领域的实际应用, 最后对KNN及其在器件应用方面未来的研究和发展方向进行了总结展望。
无铅压电陶瓷 材料设计 制备工艺 性能调控 器件应用 lead-free piezoelectric ceramics material design preparation process performance regulation device application 
压电与声光
2023, 44(4): 557
作者单位
摘要
成都光明光电股份有限公司,成都 610100
封接玻璃是一种用于连接、密封同种或异种材料的特种玻璃。近年来多种类、高质量金属间封接需求递增,要求开发更高膨胀系数的封接玻璃。详细介绍了线膨胀系数高于90×10-7 ℃-1的封接玻璃的国内外研究现状,分析了高膨胀系数封接玻璃的发展趋势。无铅结晶型封接玻璃可以达到更高的线膨胀系数,足以适配常用金属,无铅封接玻璃综合性能不亚于含铅封接玻璃,能够实现对含铅封接玻璃的替代,具有更大的发展优势。
封接玻璃 高膨胀系数 无铅结晶型封接玻璃 sealing glass high expansion coefficient lead-free crystalline sealing glass 
玻璃搪瓷与眼镜
2023, 51(10): 44
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710119, P. R. China
2 School of Science, Xi’an University of Posts and Telecommunications, Xi’an 710121, P. R. China
The lead-free ceramics (1?x)(0.94Bi0.47Na0.47Ba0.06TiO3-0.06BiAlO3)-xAgNbO3 (denoted as BNBTA-xAN) were synthesized via a solid-state sintering method. The effect of AgNbO3 doping amount on dielectric properties of the ceramics was studied systematically. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and Raman spectroscope were used to detect the structure of the ceramics. Temperature-dependent dielectric spectra, frequency-dependent dielectric constant and alternating current (ac) electric conductance at various temperatures were measured. The doping of AgNbO3 greatly reduces dielectric constant around Curie temperature and thus enhances the temperature stability of the dielectric constant. The ceramic BNBTA-0.03AN exhibits excellent temperature-stable dielectric properties with temperature coefficient of capacitance (TCC) ±15% between 55°C and 418°C with temperature window 363°C and small changes of dielectric constant and dielectric loss from 100 Hz to 1 MHz at different temperatures. The obtained ceramics are expected to be used in high-temperature capacitors due to its excellent temperature stability.
Microstructure dielectric properties lead-free ceramics BNT 
Journal of Advanced Dielectrics
2023, 13(5): 2350016
作者单位
摘要
武汉理工大学信息工程学院,武汉 430070
采用蒸发结晶法在低温常压条件下制备Cs3Bi2I9单晶,温度为60~90 ℃,保温时间为18~30 h。研究温度和保温时间对Cs3Bi2I9单晶晶体结构和光学性能的影响。使用机械剥离法制备基于柔性衬底的Cs3Bi2I9单晶薄膜,研究薄膜的电学性能。结果表明,在结晶度最优的目标下,Cs3Bi2I9单晶制备的优化工艺条件为温度60 ℃,保温时间26 h。温度和保温时间对Cs3Bi2I9单晶的结晶度、紫外可见光吸光度和光致发光性能的影响一致。柔性Cs3Bi2I9单晶薄膜具有显著的光电特性,且工作时具有良好的稳定性。Cs3Bi2I9单晶薄膜的弯折耐久度良好,90°弯折100次后,仍能保持原有性能的84.4%。无铅钙钛矿Cs3Bi2I9单晶薄膜在柔性光电传感器件上具有潜在的应用前景。
无铅钙钛矿 单晶 柔性薄膜 机械剥离 结晶度 lead-free perovskite Cs3Bi2I9 Cs3Bi2I9 single crystal flexible film mechanical exfoliation crystallinity 
硅酸盐通报
2023, 42(8): 2968
赵田贵 1,2,*刘昆 1刘溧 2董伟霞 1[ ... ]周健儿 1
作者单位
摘要
1 景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院,景德镇 333403
2 江苏拜富科技股份有限公司,无锡 214200
采用高温熔融法制备了R2O-Bi2O3-B2O3-SiO2系无铅低熔点玻璃,并将其应用于汽车玻璃油墨,重点研究了组成对玻璃结构、热学性能和耐酸性能的影响规律。结果表明,随着Bi2O3/B2O3和Bi2O3/SiO2的增加,[BO3]和[BiO3]三角体结构单元数量逐渐减少,[SiO4]和[BO4]四面体结构单元数量逐渐增多,玻璃的网络结构增强。当碱金属氧化物总量为15%(摩尔分数)时,双碱玻璃的热膨胀系数α25~320 ℃、转变温度Tg和软化温度Tf比单碱玻璃的小,耐酸质量损失率Dr更低。当n(Li2O)∶n(Na2O)=1∶1时,双碱玻璃的α25~320 ℃为9.35×10-6 ℃-1,Tg值降低至439.8 ℃,Tf值为481.7 ℃,Dr值为0.006 70 g/cm2。将其应用于汽车玻璃油墨,烧结后的油墨具有良好的附着力、黑度、遮盖率和光泽度。
R2O-Bi2O3-B2O3-SiO2系玻璃 无铅低熔点玻璃 结构 热学性能 耐酸性能 汽车玻璃油墨 R2O-Bi2O3-B2O3-SiO2 glass lead-free low-melting point glass structure thermal property acid resistance automotive glass enamel 
硅酸盐通报
2023, 42(8): 2936

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