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新型热释电材料及其在红外探测器中的应用 被引量：6
1
作者 刘林华 罗豪甦 +5 位作者 吴啸 赵祥永 方家熊 李言瑾 邵秀梅 景为平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期777-785,共9页
以(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3{PMNT[(1-x)/x]}为代表的大尺寸、高质量弛豫铁电单晶具有非常高的热释电系数、探测优值和较低的热扩散系数,其综合热释电性能远优于传统的热释电材料。概述了PMNT[(1-x)/x]单晶、掺锰PMNT(74/26)单晶和... 以(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3{PMNT[(1-x)/x]}为代表的大尺寸、高质量弛豫铁电单晶具有非常高的热释电系数、探测优值和较低的热扩散系数,其综合热释电性能远优于传统的热释电材料。概述了PMNT[(1-x)/x]单晶、掺锰PMNT(74/26)单晶和0.42Pb(In1/2Nb1/2)O3-0.3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.28PbTiO3[PIMNT(42/30/28)]单晶的介电性能、铁电性能和热释电性能。掺杂后PMNT(74/26)单晶的介电损耗降低到0.000 5,探测优值提高到40.2×10-5 Pa-1/2,是目前所有三方四方相变温度(TRT)高于90°C的本征热释电材料中最高的。高居里温度PIMNT(42/30/28)单晶的TRT达到152°C,且具有较高的探测优值(10.2×10-5 Pa-1/2),将在更宽温度范围内得到广泛的应用。制作了基于掺锰PMNT(74/26)单晶的单元探头,其比探测率D*达到1.07×109 cmHz1/2W-1,是目前商用LiTaO3探测器的两倍,器件性能满足实用要求。 展开更多
关键词 弛豫铁电单晶 热释电 红外探测器 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3
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BaTiO_(3)基无铅陶瓷介电温度稳定性研究 被引量：1
2
作者 陈小明 王玺领 +1 位作者 李雪莹 李国荣 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期18-24,共7页
通过固相合成法制备了xBi(Zn,Zr)O_(3)-(1-x)(Ba,Ca)(Ti,Zr)O_(3)(BCTZ-xBZZ,x=0,0.005,0.02,0.04,0.06)无铅陶瓷体系,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、介电等表征,探讨了Bi(Zn,Zr)O_(3)陶瓷体系对(Ba,Ca)(Ti,Zr)O_(3)陶瓷的晶相、... 通过固相合成法制备了xBi(Zn,Zr)O_(3)-(1-x)(Ba,Ca)(Ti,Zr)O_(3)(BCTZ-xBZZ,x=0,0.005,0.02,0.04,0.06)无铅陶瓷体系,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、介电等表征,探讨了Bi(Zn,Zr)O_(3)陶瓷体系对(Ba,Ca)(Ti,Zr)O_(3)陶瓷的晶相、微结构、介电以及其温度稳定性的影响。研究结果表明:当预烧温度高于850℃时BCTZ-xBZZ合成粉体已基本形成单一的钙钛矿结构。在较低的烧结温度(1200~1300℃)下BCTZ-xBZZ陶瓷可以很好地烧结。所有BCTZ-xBZZ陶瓷都具有纯钙钛矿相,与此同时,陶瓷体系晶相经历了从四方晶相向伪立方相过渡。Bi(Zn_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)显著影响了(Ba,Ca)(Ti,Zr)O_(3)陶瓷体系相变温度:铁电相-铁电相(T_(FE)),铁电相-顺电相(T_(c))。并且陶瓷体系存在弛豫行为,在高温范围内,修正的居里外斯定律1/ε_(r)-1/ε_(r,m)=C(T-T_(m))^(α)可以很好地用来解释Bi(Zn_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)-(Ba_(0.98)Ca_(0.02))(Ti_(0.95)Zr_(0.05))O_(3)陶瓷体系的介电弛豫性。这归因于在A位和B位中无序性离子的共同作用。此外,陶瓷体系0.96(Ba_(0.98)Ca_(0.02))(Ti_(0.95)Zr_(0.05))O_(3)-0.04Bi(Zn_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)在-25~135℃温度范围中,具有较稳定的电容温度系数(大约在±15%)和低的介电损耗(<0.1)。这表明该陶瓷在电容器中具有潜在的应用。 展开更多
关键词 BaTiO_(3) 无铅陶瓷 制备 结构 温度稳定性
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数据驱动范式下微波介质陶瓷材料及器件研究进展
3
作者 秦锦成 刘志甫 +1 位作者 马名生 李永祥 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期921-933,共13页
机器学习等数据驱动方法能够快速发掘数据之间潜在的统计相关性,实现目标量的高效精准预测,并辅助分析数据背后的物理图像,已被广泛应用于材料性能预测和器件设计的研究之中.近年来,机器学习模型研究在微波介质陶瓷材料及器件开发中也... 机器学习等数据驱动方法能够快速发掘数据之间潜在的统计相关性,实现目标量的高效精准预测,并辅助分析数据背后的物理图像,已被广泛应用于材料性能预测和器件设计的研究之中.近年来,机器学习模型研究在微波介质陶瓷材料及器件开发中也取得了系列进展.本文介绍了机器学习方法的基本原理和过程,重点总结了微波介质陶瓷的介电常数、品质因数等关键性能的机器学习预测模型研究的最新进展,探讨了材料成分、结构、工艺等参数与微波介电性能之间的关系,并概述了机器学习方法在微波天线和滤波器的尺寸优化、失效分析等方面的应用.最后,指出了数据驱动研究在微波介质陶瓷材料及器件领域的若干发展方向. 展开更多
关键词 数据驱动范式 机器学习 微波介质陶瓷 介电性能 微波器件
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CaO-B_2O_3玻璃助烧的零膨胀系数β-锂霞石陶瓷的制备及性能研究 被引量：3
4
作者 姚晓刚 任海深 +3 位作者 姜少虎 张奕 顾忠元 林慧兴 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期385-389,共5页
采用固相反应法制备CaO-B_2O_3玻璃(简称"CB"玻璃)助烧的零膨胀系数β-锂霞石陶瓷。通过差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)手段分别对CB玻璃的热学特性和助烧后的β-锂霞石陶瓷样品的物相与显微形貌进... 采用固相反应法制备CaO-B_2O_3玻璃(简称"CB"玻璃)助烧的零膨胀系数β-锂霞石陶瓷。通过差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)手段分别对CB玻璃的热学特性和助烧后的β-锂霞石陶瓷样品的物相与显微形貌进行表征。结果表明,CB玻璃具有良好的助烧效果,可以显著降低β-锂霞石陶瓷的烧结温度(从1300℃降至1150℃),并大幅提高陶瓷的相对密度(从93.3%提高到97.4%)。加入CB玻璃助烧剂,β-锂霞石陶瓷致密性显著提高,内部无微裂纹存在。加入4wt%和6wt%CB玻璃的β-锂霞石陶瓷在室温~200℃范围内具有零膨胀系数,分别为0.02×10^(–6)/K和0.4×10^(–6)/K。然而,加入8wt%CB玻璃的β-锂霞石陶瓷样品中产生了具有高正膨胀系数的新物相LiAlO_2,使样品的热膨胀系数提高至3.46×10^(–6)/K。 展开更多
关键词 β-锂霞石 CaO-B2O3玻璃 微裂纹 热膨胀系数
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全波段光窗玻璃及微晶化 被引量：3
5
作者 陈玮 杨志勇 +2 位作者 刘存明 唐高 罗澜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2265-2271,共7页
研究了GeSe2-Ga2Se3-MX（M=Cs,K,X=I,Br,Cl）系玻璃的形成和性能。研究表明,这些系统均具有较大的玻璃形成区,其中,GeSe2-Ga2Se3-CsI系统的成玻能力和热稳定性最佳。随碱金属卤化物含量的增加,GeSe2-Ga2Se3-MX玻璃的短波吸收限逐渐蓝移... 研究了GeSe2-Ga2Se3-MX（M=Cs,K,X=I,Br,Cl）系玻璃的形成和性能。研究表明,这些系统均具有较大的玻璃形成区,其中,GeSe2-Ga2Se3-CsI系统的成玻能力和热稳定性最佳。随碱金属卤化物含量的增加,GeSe2-Ga2Se3-MX玻璃的短波吸收限逐渐蓝移至可见光区（可至550 nm以下）,长波截止边无明显变化,部分玻璃在0.6~16μm范围内具有良好的透过率。玻璃的转变温度Tg、显微硬度Hv、断裂韧性K1c和弹性模量E随卤化物的含量增加而减小,而膨胀系数α增大。研究发现,该系统玻璃随热处理温度的提高,首先发生滴状分相,随后在滴状分相区内产生析晶。通过采取合适的热处理制度,研制获得了具有较好的K1c和红外透光性的微晶玻璃。研究结果表明,GeSe2-Ga2Se3-MX硫卤玻璃和玻璃陶瓷是一种具有应用前途的全波段透射和红外透射材料。 展开更多
关键词 硫卤玻璃 微晶玻璃 红外玻璃
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Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺杂Gd_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃光致发光性能与能量传递
6
作者 华哲浩 唐高 +6 位作者 魏钦华 秦来顺 蔡培庆 林慧兴 周真真 钱森 王志刚 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期691-701,共11页
通过传统的高温熔融淬火技术制备了Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺杂的Gd_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(GAS∶0.5Sn^(2+),yMn^(2+))玻璃。研究了玻璃的光致发光特性和Sn^(2+)-Mn^(2+)能量传递过程。在365 nm激发下,随着Mn^(2+)浓度的增加(1.0%,1.... 通过传统的高温熔融淬火技术制备了Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺杂的Gd_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(GAS∶0.5Sn^(2+),yMn^(2+))玻璃。研究了玻璃的光致发光特性和Sn^(2+)-Mn^(2+)能量传递过程。在365 nm激发下,随着Mn^(2+)浓度的增加(1.0%,1.5%,2.0%,2.5%,3.0%,3.5%,4.0%),玻璃中Sn^(2+)的发光强度逐渐降低,而Mn^(2+)的发光强度逐渐增大。Sn^(2+)的衰减时间随着Mn^(2+)含量的增加而减小,玻璃中产生了Sn^(2+)到Mn^(2+)离子的能量传递。GAS∶0.5Sn^(2+),yMn^(2+)玻璃的光致发光量子产率(PLQY)随着Mn^(2+)含量的增加而减小,其最大值为25.48%。玻璃中Mn^(2+)离子浓度达到4.0%时,其发光属于准白光发射,色坐标为(0.323,0.273)。另外,本文还研究了Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺杂玻璃的发光热猝灭现象,Sn^(2+)发光中心电子跃迁所需克服的热激活能约为0.23 eV。 展开更多
关键词 铝硅酸盐玻璃 Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺 能量传递 白光发射
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基于PMN-PT单晶的双通道热释电红外气体探测器 被引量：1
7
作者 赵静 朱荣峰 +4 位作者 张梦圆 冯培贵 陈建伟 焦杰 罗豪甦 《红外》 CAS 2021年第6期7-11,共5页
锰离子掺杂铌镁酸铅-钛酸铅(Mn∶Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3),Mn∶PMN-PT)弛豫铁电单晶在近、中红外波段具有较高的光透过率。通过在其表面上沉积具有宽光谱平坦吸收特性的红外吸收层,制备了热释电红外响应元。对该材料吸收红... 锰离子掺杂铌镁酸铅-钛酸铅(Mn∶Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3),Mn∶PMN-PT)弛豫铁电单晶在近、中红外波段具有较高的光透过率。通过在其表面上沉积具有宽光谱平坦吸收特性的红外吸收层,制备了热释电红外响应元。对该材料吸收红外辐射后产生的温度差以及热释电电流随频率的变化进行了模拟。讨论了电压模式热释电探测器的响应特性及其影响因素。进一步制备了基于Mn∶PMN-PT单晶的双通道补偿型热释电红外探测器。经实验得到的频率响应结果与模拟数据吻合,因此该探测器适用于基于非分散红外(Non-Dispersive Infrared,NDIR)原理的气体探测。 展开更多
关键词 PMN-PT单晶 热释电 红外 NDIR
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电子基板用玻璃/陶瓷复合材料的低温共烧与性能
8
作者 梁琦 肖东 +1 位作者 林慧兴 孟范成 《现代技术陶瓷》 CAS 2017年第2期96-107,共12页
玻璃/陶瓷低温共烧复合材料具有高导热性、快速电子信号传输性能、热膨胀系数与硅匹配、力学性能良好等优点,被广泛应用作电子基板材料。本文简要阐述了玻璃/陶瓷复合材料的烧结机理和影响因素,综述了主要的制备方法,指出了烧结过程中... 玻璃/陶瓷低温共烧复合材料具有高导热性、快速电子信号传输性能、热膨胀系数与硅匹配、力学性能良好等优点,被广泛应用作电子基板材料。本文简要阐述了玻璃/陶瓷复合材料的烧结机理和影响因素,综述了主要的制备方法,指出了烧结过程中可能存在的关键问题,并讨论了玻璃/陶瓷复合材料的性能调控方法。最后,展望了玻璃/陶瓷复合材料在电子信息领域的发展方向和应用前景。 展开更多
关键词 玻璃/陶瓷复合材料 低温共烧 电子基板
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