背景:由于其压电性能,聚乙烯二烯氟化物(PVDF)在电子设备中广泛使用,可以通过掺入钛酸钡(BT)来增强其。然而,各种制造方法对PVDF/BT纳米复合材料的结晶度和β相含量的影响尚未得到充分忽视。特定背景:不同的制造技术,包括3D打印,静电纺丝,溶剂铸造和压缩成型,影响PVDF/BT复合材料的结构和功能特性。PVDF的结晶度和β-相对于优化这些材料的介电和压电性能至关重要。知识差距:缺乏全面的研究,比较了这些制造技术对PVDF/BT复合材料的结晶度和β相增强的影响,尤其是与它们的介电,压电和机械性能有关。的目的:本研究旨在使用各种制造方法对结晶度和β相形成进行将BT整合到PVDF中的影响。目标是确定这些修饰如何影响材料的结构特征,从而影响其电子特性。结果:X射线衍射(XRD)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析表明,与溶剂铸造和压缩成型相比,3D打印和电纺丝方法显着增强了PVDF/BT复合材料的β相含量和结晶度。扫描电子显微镜(SEM)证实了使用这些技术改善了PVDF矩阵中的形态特征。新颖性:这项研究提供了有关不同制造方法如何优化PVDF/BT纳米复合材料的结晶度和β期的新见解,这对于增强压电性能至关重要。的含义:研究结果表明,3D打印和静电纺丝优于制造具有增强压电特性的PVDF/BT复合材料的传统方法。这些结果可以通过选择适当的制造技术来实现所需的材料特性来指导更有效的电子设备的开发。
钛酸钡 (BaTiO 3 ) 是第一种已知的铁电陶瓷,由于其独特的介电、铁电和压电特性而成为各种应用的合适候选材料。众所周知,BaTiO 3 粉末的特性在很大程度上取决于合成路线和热处理条件。在本研究中,通过 Pechini 法使用醋酸钡和钛 (IV)(三乙醇胺)异丙醇水溶液合成了 BaTiO 3 纳米粒子。起始材料在水环境中稳定,并且可以在工业规模上高效制备 BaTiO 3 。通过 X 射线衍射 (XRD)、Rietveld 细化、扫描电子显微镜 (SEM)、能量色散 X 射线光谱 (EDX)、热重分析 (TGA) 和傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 表征了 BaTiO 3 的结构特性。 XRD 和 Rietveld 细化研究表明,BaTiO 3 具有立方结构,空间群为 Pm-3m(#221)。根据 Scherrer 公式估算,在 800ºC 的煅烧温度下,平均晶粒尺寸准确确定为 51.9 nm。粉末的 SEM 显微照片显示 BaTiO 3 晶粒呈圆形,平均晶粒尺寸约为 40-90 nm。关键词:钛酸钡,Pechini,Rietveld,XRD
八面体外壳。它具有最低温度的菱形晶格(三角形晶体系统,r3m),在-70°C时在-70°C下的正交晶格(B2mm),在5°C下以5°C的四方晶格(P4mm),并在120°C [30°C [3,4 4°C [3,4 4°C [3,4 c [3,4)。它也显示出滞后,在加热和冷却之间的过渡温度存在差距。在眼镜中也可以看到这样的过渡延迟,这意味着系统的一阶转变,其中系统需要时间和激活能才能完成过渡。在BTO中,据信激活来自与自发极化的不同比对相关的差异[5-7]。BTO中的铁电性来自晶格中的对称性破裂,在远距离库仑力和短距离排斥之间存在微妙的平衡
Ambikapur-497001,印度Chhattisgarh,4 M.Sc.-Student,化学系,Pt。Ravishankar Shukla大学,Raipur,Chhattisgarh摘要:这项研究研究了掺杂的钛酸钡(Batio 3)陶瓷的结构,介电和光学性质,突显了它们用于高级电子应用的潜力。钛酸钡是一种突出的铁电材料,以系统的方式与各种元素一起掺杂,以改善其功能属性。通过X射线衍射(XRD)的方式描述了晶体结构和相位发展,展示了掺杂如何影响晶格参数和相位稳定性。介电特征,例如损失切线和介电常数,揭示了掺杂剂对介电行为和铁电特性的影响。光学研究,包括UV-VIS光谱法检查了带隙和光透射率,这对于光电子用途至关重要。发现,靶向掺杂可以有效地改变钛酸钡陶瓷的结构,介电和光学特性,使其非常适合电容器,传感器和其他电子设备。这项研究为优化钛酸钡陶瓷提供了宝贵的见解,以在各种技术应用中实现卓越的性能。也已经观察到某些掺杂剂减少了带隙的能量,从而导致更好的光学透明度和可调折射率,这对于光电应用非常有价值。关键字:钛盐(Batio 3),掺杂陶瓷,介电特性,光学特性,1。引言钛酸钡(Batio 3)钙钛矿结构的陶瓷,由于其出色的介电,铁电和压电性特性,一直是电子应用中的基础材料[1]。这些独特的特征使Batio 3在各种电子设备中必不可少,包括多层陶瓷电容器(MLCC),热敏电阻,执行器和传感器[4]。该材料的高介电常数和可调节的铁电特性对电容器特别有益,在该电容器中,有效的能量存储至关重要[10]。但是,随着电子技术的发展,越来越多的需求以进一步增强和优化Batio 3的内在特性,以满足
硅光子学目前是紧凑和低成本光子整合电路发展的领先技术。尽管具有巨大的潜力,但某些局限性,例如由于硅的对称晶体结构仍然存在。相比之下,钛酸钡(BTO)表现出强烈的效果。在这项研究中,我们证明了在硅启用硅式平台上具有高质量转移的钛酸钡铁电混合综合调制器。BTO在硅Mach-Zehnder干涉仪上提出的杂种整合表现出EO调制,其VπL低至1.67 V·CM,从而促进了紧凑型EO调节剂的实现。BTO与SOI波导的混合整合有望为高速和高效率EO调节剂的发展铺平道路。
光电子学与先进材料杂志 第 24 卷,第 1-2 期,2022 年 1 月 - 2 月,第 69-73 页 传统固相法合成的 Zn 掺杂钛酸钡陶瓷的结构和电学性能研究 EHSAN UL HAQ 1、MUHAMMAD RAMZAN ABDUL KARIM 2,*、KHURRAM IMRAN KHAN 2,*、WASEEM AKRAM 1、SYED SHABBAR HASSAN 1、FAHAD KASHIF 1 1 巴基斯坦拉合尔工程技术大学冶金与材料工程系,邮编 54890 2 巴基斯坦托皮-23640 GIK 工程科学与技术研究所材料与化学工程学院 钛酸钡 (BaTiO 3 ) 是一种具有压电和铁电性能的突出陶瓷材料。尽管在执行器、光电子器件和电容器中有着广泛的应用,但 BaTiO 3 的高响应时间和介电损耗限制了它的有效利用。氧化锌 (ZnO) 已成为多项研究中控制压电材料晶粒生长行为和介电性能的首选掺杂剂。在本研究中,通过常规固态方法将 0.02 wt.% 至 0.08 wt.% 的各种 ZnO 浓度添加到钛酸钡 (BaTiO 3 ) 中,然后在 1150 o C 下烧结 2 小时。在 X 射线衍射 (XRD) 分析中,所有掺杂剂浓度均未检测到第二相,表明所有添加的 ZnO 都已融入 BaTiO 3 中形成化学配方为 BaZn x Ti 1-
纸张出版日期:2024年6月15日摘要 - 机械能是一种多功能且易于使用的绿色能源,越来越多地通过创新的柔性压电纳米生成器(F-PNG)来供电小型设备。这些设备使用轻巧的材料(例如钛酸钡(BATIO3),聚二甲基硅氧烷(PDMS)和多壁碳纳米管(MWCNTS)将机械能转换为电力。在此设计中,将BATIO3纳米颗粒嵌入了带有PDM和MWCNT的复合膜中,并夹在两个铜电极之间。为这项研究合成的Batio3/PDMS/MWCNT复合PENGS通过周期性的循环打击产生约8V的输出电压。这与没有MWCNT掺杂的PENG相比,这一增加约为16%。此外,在最佳MWCNT wt。%处的短路电流在约5.22 µA处峰值。可以通过0.1μF的储能电容器有效捕获产生的电能,然后将其用于为两个商用红色LED供电。这些发现表明,BATIO3/PDMS/MWCNT复合材料作为无铅压电纳米生成剂具有重要的希望。索引术语 - 柔性压电纳米生成器,机械能,能量收集,钛酸钡(BATIO3),聚二甲基硅氧烷(PDMS),多壁碳纳米管(MWCNTS)。
干气溶胶沉积 (DAD) 是一种新兴的增材制造喷涂工艺,可直接从干粉构建完全致密的纳米结构陶瓷涂层和低轮廓 3D 结构,而无需粘合剂或流体介质。由于 DAD 依靠冲击动能而不是热量进行致密化,因此功能陶瓷可以直接沉积在聚合物以及陶瓷和金属基材上。本演示将介绍我们在定制沉积系统中使用的两种截然不同的陶瓷原料粉末的一些结果:1.钛酸钡钕,一种用于 RF/微波通信的高 K 微波电介质,以及 2.模拟月球风化层,用于原位资源利用 (ISRU) 和太空制造。
硅光子学已成为用于广泛应用的光子集成电路(PIC)的最广泛使用的平台之一。几乎所有这些都需要高速,低功率操作。调节剂仅基于硅,仅依赖于血浆分散效应来实现调节。血浆分散效应通过游离载体的移动引起材料的折射率变化,这意味着操作速度受这些载体的寿命限制,从而在数十吉哈特兹的命令下提供了最大可实现的带宽。在硅上新型材料的异质整合被认为是仅基于硅的调节剂的替代品。钛酸钡(BTO)就是一种可以集成到硅上的材料。在光子芯片上沉积为薄膜时,BTO表现出所有电极(EO)材料的最大塞子系数之一,同时是化学和热稳定的[1]。根据以下方程式,由于施加的电场e而导致的折射率n变化之间的线性关系给出了简化的描述:
最初发生(在≈297K时发生。在较低的温度(≈255k [1])下,原始的高对称性偏置 - 正直态被恢复。与此重入相变相关的对称性在冷却时不可能增加。一些观察结果表明,这会在热容量中产生局部倾角,[1,2]在降低温度时暂停熵的降低。[1]奇怪的对称性转化也发生在通量生长的钛酸钡晶体中,在该晶体中,高度有序的“ Forsbergh模式”可以首先出现,然后随后逐渐消失,因为温度单调变化。[3,4]最近,人们认为加热会导致高元元迷宫铁电域模式,以使位于较低的对称条纹阵列:一种效果分类为“反向过渡”。[5]清楚地,对称变化偶尔会以与通常所见的相反意义发生。虽然基本的热力学定律没有破坏,但这种情况是不明显的,逮捕的,值得一提的。[6]