公开(公告)号：CN116573936B

公开(公告)日：2023-09-12

申请号：CN202310850114.4

申请日：2023-07-12

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 吴波 ,  陶红 ,  赵林 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/49 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了一种阴离子改性的压电陶瓷及其制备方法，压电陶瓷的化学通式为：Ba0.86Sr0.14Ti0.92Zr0.08O3‑0.16xF0.32x，其中，x为用氟化锆ZrF4取代氧化锆ZrO2的摩尔比，0.2≤x≤1。本发明利用ZrF4取代部分ZrO2作为原料，实现F‑取代O2‑，进而实现阴离子掺杂。相较于O2‑，F‑的化学价更低、电负性更强，有利于形成晶格缺陷，并增大化学键强度，从而增强铁电极性，进而提升压电陶瓷的压电和介电性能，使压电陶瓷具有超高的压电和介电性能，压电常数d33最高可达950~1245pC/N，室温相对介电常数εr可达3201~3786；远高于钛酸钡陶瓷的压电性能。

公开(公告)号：CN116986896A

公开(公告)日：2023-11-03

申请号：CN202311241871.8

申请日：2023-09-25

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 吴波 ,  陶红 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  赵林 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/475 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了阴离子取代改性的钛酸铋钠无铅压电陶瓷及其制备方法，所述钛酸铋钠无铅压电陶瓷的化学通式为：Bi0.51(Na0.82K0.18)0.5TiO3‑0.41xF0.41x，其中，0.2≤x≤1.0。本发明利用NaF取代Na2CO3，实现F‑取代O2‑，在钛酸铋钠基陶瓷中实现阴离子掺杂。相较于O2‑，F‑的化学价更低、电负性更强，非等价取代有利于形成晶格缺陷，并增大化学键强度，从而增强极化强度，进而同时提升钛酸铋钠基陶瓷的压电性能和退极化温度，使之具有高的压电性能和宽的使用温度范围，压电常数d33可达122~170 pC/N，退极化温度Td可达77‑142℃。

公开(公告)号：CN116986895A

公开(公告)日：2023-11-03

申请号：CN202311241879.4

申请日：2023-09-25

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 吴波 ,  陶红 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  赵林 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/468 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了一种阴离子改性的高压电性能无铅压电陶瓷及其制备方法，所述无铅压电陶瓷的化学通式为：Ba0.94Sr0.06Ti0.92Sn0.08O3‑0.08xS0.08x，其中，0.2≤x≤1。本发明通过利用SnS部分取代SnO2作为原料，实现S4‑取代O2‑，进而实现阴离子掺杂取代。相较于O2‑，S4‑的化学价更高，有利于建立非等价阴离子取代诱导的缺陷结构，并增大缺陷对的自发极化强度，从而增强极化强度，进而提升无铅压电陶瓷的压电和介电性能，压电常数d33最高可达1010~1700pC/N，室温相对介电常数εr可达6120~8830；远高于钛酸钡陶瓷的压电性能。

公开(公告)号：CN116553927B

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310850112.5

申请日：2023-07-12

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 陶红 ,  吴波 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  赵林 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了一种无铅压电陶瓷及制备方法，压电陶瓷的化学通式为：0.95K0.48Na0.52Nb0.95Sb0.05O3‑0.035(Bi0.5Ag0.5)ZrO3‑0.015BaZrO3‑xF2x‑0.004Fe2O3，其中，x为用BaF2替代原料中的BaCO3的摩尔百分数，x=20~100%。本发明采用BaF2取代BaCO3作为原料,实现氟离子对氧离子的取代，即阴离子掺杂，使制备的压电陶瓷材料的相变处介电峰锐化，相对介电常数为2303~3001，压电系数为410~480 pC/N，制备过程采用Fe2O3作为助烧剂，能够有效地降低材料的烧结温度，有助于提升陶瓷的致密性，获得高质量的陶瓷。

公开(公告)号：CN116986896B

公开(公告)日：2023-12-01

申请号：CN202311241871.8

申请日：2023-09-25

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 吴波 ,  陶红 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  赵林 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/475 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了阴离子取代改性的钛酸铋钠无铅压电陶瓷及其制备方法，所述钛酸铋钠无铅压电陶瓷的化学通式为：Bi0.51(Na0.82K0.18)0.5TiO3‑0.41xF0.41x，其中，0.2≤x≤1.0。本发明利用NaF取代Na2CO3，实现F‑2‑取代O ，在钛酸铋钠基陶瓷中实现阴离子掺杂。相较于O2‑，F‑的化学价更低、电负性更强，非等价取代有利于形成晶格缺陷，并增大化学键强度，从而增强极化强度，进而同时提升钛酸铋钠基陶瓷的压电性能和退极化温度，使之具有高的压电性能和宽的使用温度范围，压电常数d33可达122~170 pC/N，退极化温度Td可达77‑142℃。(56)对比文件Yoshimura, S 等.Crystal growth andelectric-field-induced strain inBi0.5Na0.5TiO3 singlecrystals.TRANSACTIONS OF THE MATERIALSRESEARCH SOCIETY OF JAPAN.2006,第31卷(第01期),47.

公开(公告)号：CN116986895B

公开(公告)日：2023-12-01

申请号：CN202311241879.4

申请日：2023-09-25

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 吴波 ,  陶红 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  赵林 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/468 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了一种阴离子改性的高压电性能无铅压电陶瓷及其制备方法，所述无铅压电陶瓷的化学通式为：Ba0.94Sr0.06Ti0.92Sn0.08O3‑0.08xS0.08x，其中，0.2≤x≤1。本发明通过利用SnS部分取代SnO2作为原4‑ 2‑料，实现S 取代O ，进而实现阴离子掺杂取代。相较于O2‑，S4‑的化学价更高，有利于建立非等价阴离子取代诱导的缺陷结构，并增大缺陷对的自发极化强度，从而增强极化强度，进而提升无铅压电陶瓷的压电和介电性能，压电常数d33最高可达1010~1700pC/N，室温相对介电常数ε r可达6120~8830；远高于钛酸钡陶瓷的压电性能。(56)对比文件李涛 等.锆钛酸铅压电陶瓷的研究进展与发展动态.湘南学院学报.2004,(第02期),54-57.

公开(公告)号：CN116573936A

公开(公告)日：2023-08-11

申请号：CN202310850114.4

申请日：2023-07-12

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 吴波 ,  陶红 ,  赵林 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/49 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了一种阴离子改性的压电陶瓷及其制备方法，压电陶瓷的化学通式为：Ba0.86Sr0.14Ti0.92Zr0.08 O3‑0.16xF0.32x，其中，x为用氟化锆ZrF4取代氧化锆ZrO2的摩尔比，0.2≤x≤1。本发明利用ZrF4取代部分ZrO2作为原料，实现F‑取代O2‑，进而实现阴离子掺杂。相较于O2‑，F‑的化学价更低、电负性更强，有利于形成晶格缺陷，并增大化学键强度，从而增强铁电极性，进而提升压电陶瓷的压电和介电性能，使压电陶瓷具有超高的压电和介电性能，压电常数d33最高可达950~1245pC/N，室温相对介电常数εr可达3201~3786；远高于钛酸钡陶瓷的压电性能。

公开(公告)号：CN116553927A

公开(公告)日：2023-08-08

申请号：CN202310850112.5

申请日：2023-07-12

Applicant: 西南民族大学 ,  成都信息工程大学

Inventor： 陶红 ,  吴波 ,  吴文娟 ,  马健 ,  罗莉 ,  赵林 ,  尔古打机 ,  陈敏

IPC: C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B41/88

Abstract: 本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体公开了一种无铅压电陶瓷及制备方法，压电陶瓷的化学通式为：0.95K0.48Na0.52Nb0.95Sb0.05O3‑0.035(Bi0.5Ag0.5)ZrO3‑0.015BaZrO3‑xF2x‑0.004Fe2O3，其中，x为用BaF2替代原料中的BaCO3的摩尔百分数，x=20~100%。本发明采用BaF2取代BaCO3作为原料,实现氟离子对氧离子的取代，即阴离子掺杂，使制备的压电陶瓷材料的相变处介电峰锐化，相对介电常数为2303~3001，压电系数为410~480 pC/N，制备过程采用Fe2O3作为助烧剂，能够有效地降低材料的烧结温度，有助于提升陶瓷的致密性，获得高质量的陶瓷。

公开(公告)号：CN118515481B

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202410642235.4

申请日：2024-05-22

Applicant: 西南民族大学

Inventor： 陶红 ,  吴波 ,  赵林 ,  马健 ,  尔古打机

IPC: C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64

Abstract: 本发明公开了一种适用于低温环境的铌酸钾钠基压电陶瓷及其制备方法，属于压电陶瓷领域，铌酸钾钠基压电陶瓷化学通式为：(0.984‑x)K0.48Na0.52Nb0.95Sb0.05O3‑xBi0.5Ag0.5ZrO3‑0.016NaSbO3‑0.4％Fe2O3,其中，x为Bi0.5Ag0.5ZrO3的摩尔百分数。本发明采用上述适用于低温环境的铌酸钾钠基压电陶瓷及其制备方法，在室温及低温范围呈现稳定且优异的压电常数、机电耦合系数，品质因素，即压电常数的变化率小于25％，机电耦合系数的变化率小于10％，品质因素的变化率小于5％，且不含铅元素，属于环境友好型材料。

公开(公告)号：CN118515481A

公开(公告)日：2024-08-20

申请号：CN202410642235.4

申请日：2024-05-22

Applicant: 西南民族大学

Inventor： 陶红 ,  吴波 ,  赵林 ,  马健 ,  尔古打机

IPC: C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64

Abstract: 本发明公开了一种适用于低温环境的铌酸钾钠基压电陶瓷及其制备方法，属于压电陶瓷领域，铌酸钾钠基压电陶瓷化学通式为：(0.984‑x)K0.48Na0.52Nb0.95Sb0.05O3‑xBi0.5Ag0.5ZrO3‑0.016NaSbO3‑0.4％Fe2O3,其中，x为Bi0.5Ag0.5ZrO3的摩尔百分数。本发明采用上述适用于低温环境的铌酸钾钠基压电陶瓷及其制备方法，在室温及低温范围呈现稳定且优异的压电常数、机电耦合系数，品质因素，即压电常数的变化率小于25％，机电耦合系数的变化率小于10％，品质因素的变化率小于5％，且不含铅元素，属于环境友好型材料。