BNT-BKT-BT-AlN复合压电材料及其制备和应用

    公开(公告)号:CN114031395B

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202111361930.6

    申请日:2021-11-17

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 张斗 周学凡

    Abstract: 本发明属于功能陶瓷材料领域,具体涉及BNT‑BKT‑BT‑AlN复合压电材料,其为具有以下化学式的固溶陶瓷材料:(1‑x)[(1‑a‑b)Bi0.5Na0.5TiO3‑aBi0.5K0.5TiO3‑bBaTiO3]‑xAlN;其中,x=0.001~0.05;a=0.1~0.2;b=0.01~0.10。本发明还提供了所述的材料的制备和应用。本发明研究发现,所述的全新的压电陶瓷材料可以兼具优异的压电系数d33、退极化温度Td性能。

    一种用于提高铁酸铋-钛酸钡铁电陶瓷极化强度的热处理方法

    公开(公告)号:CN113912390B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202111454238.8

    申请日:2021-12-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于提高铁酸铋‑钛酸钡铁电陶瓷极化强度的热处理方法,包括如下步骤,将铁酸铋‑钛酸钡铁电陶瓷置于单晶硅片上,然后放入退火炉中于氧气气氛下进行热处理,热处理过程中,先通入氧气5min以上,然后以≧20℃/s的升温速率升温至800~1000℃,保温30~180s,并于300s内降温至200℃以下,取出,获得热处理后的铁酸铋‑钛酸钡铁电陶瓷;本发明的热处理方法利用短时间内将置于单晶硅衬底上的铁酸铋‑钛酸钡基固溶体陶瓷升温到一定温度并保温一定时间后迅速降温,使陶瓷的极化强度提高。同时高温下原子扩散加快,单晶硅原子与铁酸铋‑钛酸钡相互扩散,利用单晶硅与铁酸铋‑钛酸钡晶胞参数的巨大差异,进一步增大了铁酸铋‑钛酸钡晶胞中的四方性,从而使铁酸铋‑钛酸钡基固溶体陶瓷的极化强度大幅的提升。

    一种KNNS-BNZ+CuO压电陶瓷材料及其制备方法、应用

    公开(公告)号:CN114478006A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202111669999.5

    申请日:2021-12-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于功能陶瓷材料领域,具体公开了一种KNNS‑BNZ+CuO压电陶瓷材料及其制备方法、应用,具有以下化学式的固溶陶瓷材料:(1‑x)[0.95(K0.5Na0.5)(Nb0.95Sb0.05)O3‑0.05Bi0.5Na0.5ZrO3]+xCuO;其中,x=0.002~0.02。本发明还提供了所述材料的制备和应用,通过制备KNNS‑BNZ粉末以及CuO对KNNS‑BNZ进行固溶掺杂,有助于改善制得的产物的致密性、降低缺陷。本发明研究发现,所述的全新的KNN基压电陶瓷材料具有良好的压电系数d33、机械品质因数Qm,本发明的KNNS‑BNZ+CuO压电陶瓷材料适于高频下的压电器件应用。

    BNT-BKT-BT-AlN复合压电材料及其制备和应用

    公开(公告)号:CN114031395A

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202111361930.6

    申请日:2021-11-17

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 张斗 周学凡

    Abstract: 本发明属于功能陶瓷材料领域,具体涉及BNT‑BKT‑BT‑AlN复合压电材料,其为具有以下化学式的固溶陶瓷材料:(1‑x)[(1‑a‑b)Bi0.5Na0.5TiO3‑aBi0.5K0.5TiO3‑bBaTiO3]‑xAlN;其中,x=0.001~0.05;a=0.1~0.2;b=0.01~0.10。本发明还提供了所述的材料的制备和应用。本发明研究发现,所述的全新的压电陶瓷材料可以兼具优异的压电系数d33、退极化温度Td性能。

    一种HZO/AO/HZO纳米叠层薄膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113658941A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110724557.X

    申请日:2021-06-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种HZO/AO/HZO纳米叠层薄膜及其制备方法和应用,所述薄膜由HZO顶层、AO中层、HZO底层构成,其中HZO顶层由HfO2膜层与ZrO2膜层交替层叠组成,AO中层为Al2O3膜层,HZO底层由HfO2膜层与ZrO2膜层交替层叠组成。本发明的技术方案使用HfO2层及ZrO2层交替沉积,通过纳米叠层结构引入界面以调控界面能来稳定物相,并有效阻碍“电树”的生长,避免击穿的发生。此外,界面还能减小电子注入深度并抑制局部相分解,从而最终提高疲劳性能。另一方面,引入介质层Al2O3促进180°畴的形成以降低内建电场,削弱电畴的固定取向程度,减小漏电流密度。本发明能够解决具有良好铁电性能的HZO/AO/HZO纳米叠层层薄膜的制备技术难题,可简单、可控地生产高质量的铁电薄膜。

    3D直写氧化锆陶瓷墨水
    138.
    发明授权

    公开(公告)号:CN108456457B

    公开(公告)日:2021-06-18

    申请号:CN201611141895.6

    申请日:2016-12-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 3D直写氧化锆陶瓷墨水,包括氧化锆颗粒,溶剂,粘结剂,分散剂和盐物质;氧化锆颗粒粒径为0.1‑2μm,在墨水中的固相含量为40‑58vol%;分散剂为聚丙烯酸,聚乙烯酸、聚丙烯酸铵、聚乙烯酸盐、聚丙烯酸盐、聚羧酸盐、聚乙酰亚胺中一种或几种,分散剂为氧化锆颗粒干粉质量0.1‑2%;盐物质为氯化铵,醋酸锌,氯化钠,氯化镁,氯化钾,氯化钡,碳酸氢铵,无水氯化钙,碳酸钾,碳酸氢钠,碳酸钠,无水碳酸钠,无水乙酸钠,无水氯化钙,硫酸铜,碱式碳酸铜,硫酸铵,碳酸氢铵,硫酸铝钾,柠檬酸钠中一种或几种,盐物质为墨水质量0.001‑0.1%。本发明可在室温下打印,具有较高固含量的同时可从精细喷嘴中流出而不堵塞,且可迅速固化成具有一定强度细丝,具有良好流变性能。

    一种基于碳纳米管的介电复合材料

    公开(公告)号:CN105153604B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201510454320.9

    申请日:2015-07-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于碳纳米管的介电复合材料;所述的介电复合材料是由甲氧基聚乙二醇修饰后的碳纳米管与聚偏氟乙烯树脂或聚偏氟乙烯共聚物树脂基体复合而成;得到了在低碳纳米管含量条件下,介电常数相对于纯聚合物基体得到了明显的增加,并且保持了非常低的介电损耗。本发明为开发高性能的介电复合材料提供了新的途径。

    一种高效硫化氢选择性氧化催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN111468158A

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN201910063828.4

    申请日:2019-01-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种硫化氢选择性氧化催化剂的制备方法。其包括以下步骤:将石墨相氮化碳、金属(钴、铁等)盐及糖混合研磨,再在惰性气氛下退火处理,制备出碳包覆钴纳米颗粒催化剂。本发明制备的催化剂无需任何预处理,合成过程简单,生产周期短,可实现扩大化生产。本发明首次将碳包覆的金属颗粒催化剂用于硫化氢选择性氧化反应。该催化剂具有大的比表面积,较低温度即可达到100%的硫化氢转换速率并可持续28h,稳定性高,效果显著。

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