高压烧结法合成致密纳米BaTiO3陶瓷结构和铁电性能研究

李鹏飞 靳常青 肖长江 潘礼庆 王晓慧

引用本文:
Citation:

高压烧结法合成致密纳米BaTiO3陶瓷结构和铁电性能研究

    通讯作者: 靳常青; 

Structure and Ferroelectric Properties of Dense Nanocrystalline BaTiO3 Ceramics Prepared by High Pressure Sintering Method

    Corresponding author: JIN Chang-Qing
  • 摘要: 在6 GPa压力、1 000 ℃温度条件下制备了致密的纳米BaTiO3陶瓷,合成样品的平均晶粒尺寸为50 nm,理论密度在97%以上。通过介电测量,观察到了样品宽化的相变峰,它与粗晶陶瓷的相变峰大不相同。由于90电畴的减少和退极化场的存在,观察到了细长的电滞回线,它是样品铁电性存在的有力证据,表明钛酸钡陶瓷的临界尺寸在50 nm以下。
  • [1] Wang H, Yu P F, Tian L, et al. Studies on the Preparation and Dielectric Properties of Barium Titanate Nanometer-Sized Powders and Ceramics [J]. Journal of Baoji College of Arts and Science(Natural Science Edition), 2005, 25(1): 29-33. (in Chinese) 王辉, 俞鹏飞, 田靓, 等. BaTiO3纳米粉体及其陶瓷的制备和介电性能 [J]. 宝鸡文理学院学报, 2005, 25(1): 29-33.
    [2] Li Q L, Chen W, Chen Sh T, et al. Preparation for BaTiO3 Nano-Crystalline Powder and Study on the Sintering Characteristics of Ceramic [J]. Piezoelectrics Acoustooptics, 2000, 22(1): 37-39. (in Chinese)
    [3] 李青莲, 陈维, 陈寿田, 等. 纳米晶钛酸钡粉体制备及陶瓷烧结性能的研究. 压电与声光 [J]. 2000, 22(1): 37-39.
    [4] Frey M H, Payne D A. Grain-Size Effect on Structure and Phase Transformations for Barium Titanate [J]. Phys Rev B, 1996, 54: 3158-3168.
    [5] Natesan B, Anil G, Chetn B, et al. Phase Transformation Studies of Ceramic BaTiO3 Using Thermo-Raman and Dielectric Constant Measurements [J]. J Appl Phys, 2002, 91: 10038-10043.
    [6] Buscaglia V, Buscaglia M T, Viviani M, et al. Raman and AFM Piezoresponse Study of Dense BaTiO3 Nanocrystalline Ceramics [J]. J Euro Ceram Soc, 2005, 25: 3059-3062.
    [7] Zembilgotov A G, Pertsev N A, Waser R. Phase States of Nanocrystalline Ferroelectric Ceramics and Their Dielectric Properties [J]. J Appl Phys, 2005, 97: 114315.
    [8] Maria T B, Vincenzo B, Massimo V, et al. Ferroelectric Properties of Dense Nanocrystalline BaTiO3 Ceramics [J]. Nanotechnology, 2004, 15: 1113-1117.
    [9] Zhao Z, Vincenzo B, Massimo V, et al. Grain-Size Effects on the Ferroelectric Behavior Of Dense Nanocryatalline BaTiO3 Ceramics [J]. Phys Rev B, 2004, 70: 024107.
    [10] Arlt G, Hennings D, De G. Dielectric Properties of Fine-Grained Barium Titanate Ceramics [J]. J Appl Phys, 1985, 58(4): 1619-1625.
    [11] Kinoshita K, Yamaji A. Grain-Size Effects on Dielectric Properties in Barium Titanate Ceramics [J]. J Appl Phys, 1976, 47: 371-373.
    [12] Maria T B, Massimo V, Vincenzo B. High Dielectric Constant and Frozen Macroscopic Polarization in Dense Nanocrystalline BaTiO3 Ceramics [J]. Phys Rev B, 2006, 73: 064114.
  • [1] 张瑜贺端威王永坤刘银娟胡艺王江华 . B6O/TiB2复合材料的高温高压反应烧结. 高压物理学报, 2015, 29(3): 178-184. doi: 10.11858/gywlxb.2015.03.003
    [2] 陈波孙振亚黎明发王善禹范端  . 高压烧结对n型PbTe基材料热电性能的影响. 高压物理学报, 2012, 26(2): 121-126. doi: 10.11858/gywlxb.2012.02.001
    [3] 黄新明崔长庚陈红徐小平何寿安王文魁 . 氧化物超导体的高压热处理及烧结. 高压物理学报, 1988, 2(2): 159-164 . doi: 10.11858/gywlxb.1988.02.010
    [4] 沈主同孙帼显池用谦李德臻 . 高压下金刚石烧结体系中的界面结合问题和新型多晶金刚石的研究. 高压物理学报, 1988, 2(2): 104-112 . doi: 10.11858/gywlxb.1988.02.002
    [5] 姚玉书黄新明吴冰青靳常青王文魁 . 高压下制备高密度的Bi系超导体. 高压物理学报, 1991, 5(2): 112-117 . doi: 10.11858/gywlxb.1991.02.005
    [6] 肖长江靳常青栗正新邓相荣 . 纳米BaTiO3陶瓷的超高压烧结. 高压物理学报, 2011, 25(1): 55-60 . doi: 10.11858/gywlxb.2011.01.009
    [7] 李凤英王汝菊顾惠成王积方张良坤陈智明练静予瞿翠凤 . 用超声方法研究PSZT铁电陶瓷在高压下的相变. 高压物理学报, 1989, 3(2): 152-155 . doi: 10.11858/gywlxb.1989.02.008
    [8] 鲍忠兴顾惠成张芝婷 . PTZ-95/5铁电陶瓷在高压下的压缩率与相变. 高压物理学报, 1987, 1(1): 93-96 . doi: 10.11858/gywlxb.1987.01.013
    [9] 刘高旻谭华袁万宗王海晏张毅 . 冲击加载下PZT-95/5陶瓷铁电-反铁电相变实验研究. 高压物理学报, 2002, 16(3): 231-236 . doi: 10.11858/gywlxb.2002.03.013
    [10] 徐卓冯玉军郑曙光金安王方林姚熹 . 等静压诱导的PbLa(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷铁电-反铁电相变性能研究. 高压物理学报, 2001, 15(2): 122-126 . doi: 10.11858/gywlxb.2001.02.008
    [11] 蒋一萱王省哲贺红亮 . 静电场中多孔PZT95/5铁电陶瓷的通道电-机械击穿模型及分析. 高压物理学报, 2014, 28(6): 680-685. doi: 10.11858/gywlxb.2014.06.006
    [12] 贺元吉张亚洲李传胪王弘刚 . 冲击波加载下PZT95/5铁电陶瓷电响应的数值模拟. 高压物理学报, 2000, 14(3): 189-194 . doi: 10.11858/gywlxb.2000.03.006
    [13] 刘高旻杜金梅刘雨生谭华贺红亮 . PZT 95/5铁电陶瓷的冲击压缩Hugoniot特性研究. 高压物理学报, 2008, 22(1): 30-34 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.007
    [14] 温殿英林其文 . 冲击波压缩PZT-95/5铁电陶瓷的电介质击穿. 高压物理学报, 1998, 12(3): 199-206 . doi: 10.11858/gywlxb.1998.03.006
    [15] 张崇辉朱长军王晓娟 . PbLa(Zr, Sn, Ti)O3反铁电陶瓷的静电场能存储特性. 高压物理学报, 2016, 30(4): 286-290. doi: 10.11858/gywlxb.2016.04.004
    [16] 张攀蒋一萱王省哲贺红亮 . 冲击波垂向加载下PZT 95/5铁电陶瓷的去极化和放电过程分析. 高压物理学报, 2014, 28(4): 399-406. doi: 10.11858/gywlxb.2014.04.003
    [17] 张福平张毅杜金梅王海晏贺红亮 . 斜入射冲击波加载下PZT95/5铁电陶瓷的放电特性研究. 高压物理学报, 2006, 20(2): 217-219 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.02.018
    [18] 苏昉许伟 . 非晶锂离子导体在高压下的电特性. 高压物理学报, 1988, 2(4): 354-359 . doi: 10.11858/gywlxb.1988.04.010
    [19] 姜一平贾晓鹏马红安宿太超董楠邓乐 . 高压合成La填充型CoSb3方钴矿热电材料及其电输运性能. 高压物理学报, 2009, 23(2): 87-90 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.02.002
    [20] 董楠贾晓鹏宿太超姜一平郭建刚邓乐马红安 . Na填充型方钴矿化合物CoSb3的高压合成及电输运特性研究. 高压物理学报, 2009, 23(1): 42-45 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.01.007
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1851
  • 阅读全文浏览量:  6
  • PDF下载量:  945
出版历程
  • 收稿日期:  2006-09-26
  • 录用日期:  2007-01-04
  • 刊出日期:  2007-09-05

高压烧结法合成致密纳米BaTiO3陶瓷结构和铁电性能研究

    通讯作者: 靳常青; 
  • 1. 北京科技大学物理系,北京 100083;
  • 2. 中国科学院物理研究所,北京 100080;
  • 3. 清华大学材料科学与工程系,北京 100084

摘要: 在6 GPa压力、1 000 ℃温度条件下制备了致密的纳米BaTiO3陶瓷,合成样品的平均晶粒尺寸为50 nm,理论密度在97%以上。通过介电测量,观察到了样品宽化的相变峰,它与粗晶陶瓷的相变峰大不相同。由于90电畴的减少和退极化场的存在,观察到了细长的电滞回线,它是样品铁电性存在的有力证据,表明钛酸钡陶瓷的临界尺寸在50 nm以下。

English Abstract

参考文献 (12)

目录

    /

    返回文章
    返回