北京理工大學(xué)采購GDPT-900A型高溫D33測試系統(tǒng)和極化裝置一套

北京理工大學(xué)在材料研究方面采購了兩套設(shè)備，對(duì)于進(jìn)行壓電材料的高溫及變溫條件下的研究有著重要意義。

附高溫壓電陶瓷的發(fā)展進(jìn)程：

鉍層狀結(jié)構(gòu)高溫壓電陶瓷是重要的功能材料，其典型代表鈦酸鉍（Bi4Ti3O12，簡稱BIT）是上482 ℃高溫壓電振動(dòng)傳感器用壓電材料的，應(yīng)用于航空航天、核能領(lǐng)域在高溫、高輻照、復(fù)雜振動(dòng)等嚴(yán)苛環(huán)境下對(duì)關(guān)鍵裝備的振動(dòng)監(jiān)測和健康管理。BIT壓電陶瓷的居里溫度（TC = 675 ℃）高，但其晶體結(jié)構(gòu)決定自發(fā)極化方向受到二維限制導(dǎo)致壓電系數(shù)偏低（d33 < 7pC/N），高溫電阻率較低（ρ < 104 Ω·cm @ 500 ℃）導(dǎo)致漏電流偏大，制約了BIT壓電陶瓷在高溫領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。

近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所壓電陶瓷材料與器件研究團(tuán)隊(duì)通過離子對(duì)效應(yīng)和A/B位協(xié)同摻雜改性來提高BIT基陶瓷的壓電性能，并探究了結(jié)構(gòu)與壓電性之間的構(gòu)效關(guān)系。研究根據(jù)獨(dú)特的層狀晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用等價(jià)離子對(duì)調(diào)控策略，設(shè)計(jì)出Bi4Ti3-x(Zn1/3Nb2/3)xO12壓電陶瓷體系。引入Nb5+-Zn2+-Nb5+離子對(duì)后，顯著抑制了導(dǎo)載流子的遷移，500 ℃時(shí)的直流電阻率提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到1.2×107Ω·cm；同時(shí)，Nb5+-Zn2+-Nb5+離子對(duì)細(xì)化了鐵電疇結(jié)構(gòu)，形成寬度為100nm~200 nm，有利于充分取向的條形鐵電疇。其中，x = 0.07的組成設(shè)計(jì)，獲得了大壓電系數(shù)（d33為30.5 pC/N）且保持了高居里溫度（Tc為657 ℃），同時(shí)，定向鐵電疇具有優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性。相關(guān)成果發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。返回搜狐，查看多