¡La Universidad de Tsinghua publica un artículo en una revista importante! El sistema de prueba de alta temperatura MatMeas/Bailibo facilita importantes avances en el mecanismo de la cerámica piezoeléctrica sin plomo

Recientemente, la principal revista académica internacional en el campo de la ciencia de materiales"Revista de la Sociedad Estadounidense de Cerámica"(Journal of the American Ceramic Society) publicó los últimos resultados de investigación innovadores del equipo del profesor Wang Xiaohui del Laboratorio Estatal Clave de Nuevas Cerámicas y Tecnología Fina de la Universidad de Tsinghua.

Con la mejora de los requisitos de protección ambiental, se ha convertido en un consenso global desarrollar cerámicas piezoeléctricas sin plomo (como las basadas en KNN) para reemplazar los materiales tradicionales tóxicos a base de plomo. En la producción industrial en masa de actuadores piezoeléctricos multicapa, para reducir significativamente los costos de fabricación, es una tendencia inevitable utilizar electrodos internos de níquel (Ni) baratos para reemplazar los costosos electrodos de plata-paladio (Ag-Pd). Sin embargo, los electrodos de níquel requieren que la cerámica esté enLa sinterización se lleva a cabo bajo una atmósfera reductora (presión parcial de oxígeno extremadamente baja), lo que puede provocar fácilmente una gran cantidad de defectos de vacantes de oxígeno dentro del material, deteriorando así el rendimiento piezoeléctrico y la estabilidad de la temperatura. El equipo de la Universidad de Tsinghua preparó con éxito cerámicas piezoeléctricas sin plomo de alto rendimiento basadas en K1-xNaxNbO3 sinterizadas en una atmósfera reductora y logró excelentes propiedades piezoeléctricas (d33=326 pC/N).

🔬 El "ojo feroz" para comprender los defectos microscópicos:Partulab (MatMeas) HDMS-1000Sistema de prueba de temperatura variable

La concentración de defectos internos de vacancia de oxígeno y el mecanismo conductor de las cerámicas sinterizadas en una atmósfera reductora son extremadamente complejos. Para revelar con precisión la diferencia en la energía de activación entre los granos y los límites de los granos a altas temperaturas, el equipo de investigación debe realizar un escaneo del espectro de impedancia de extremadamente alta precisión a temperaturas extremadamente altas, superiores a 300 °C.

En este proceso central de recopilación de datos, el equipo de la Universidad de Tsinghua adoptóPartulab (MatMeas Bailibo)'sHDMS-1000sistema automático de prueba de temperatura variable (con medidor LCR de alta precisión):

Estabilidad extrema a temperaturas ultraaltas:HDMS-1000El sistema de prueba de temperatura variable proporciona un control de campo de temperatura extremadamente preciso para las muestras. Con la ayuda de este sistema, el equipo de investigación capturó con precisión la evolución dinámica de la impedancia compleja del material con una temperatura en un rango de temperatura alto de hasta 633 K ~ 713 K (aproximadamente 360 ​​°C ~ 440 °C).

Revelando con precisión el mecanismo del defecto: Gracias a la incomparable capacidad antiinterferencias de baja frecuencia del equipo y a la estabilidad de la señal a altas temperaturas, el equipo de investigación ajustó con éxito la energía de activación (Ea) de los granos y los límites de los granos. Los datos concretos confirman directamente que la acumulación de una gran cantidad de vacantes de oxígeno en los límites de los granos es la razón principal de la disminución sustancial de la resistividad de los límites de los granos a altas temperaturas. Esto señala una dirección clave para el control posterior de las propiedades del material mediante la ingeniería de defectos.

La Figura 6 ilustra perfectamente la suave curva semicircular de impedancia medida en el rango de temperatura extremadamente alto de 633 K - 713 K (aproximadamente 360 ​​℃ -440 ℃). Los datos son recopilados porPartulab (MatMeas) HDMS-1000Sistema de temperatura variable con control preciso de la temperatura.

La Figura 7 muestra el diagrama de ajuste de la energía de activación (Ea) de los granos y los límites de los granos. Los datos son recopilados con precisión porPartulab (MatMeas) HDMS-1000Sistema de temperatura variable, que ayuda al equipo de investigación a realizar perfectamente el análisis del mecanismo de defectos y la impedancia de alta temperatura.

La elección de las mejores universidades, el punto de referencia para las pruebas extremas

Desde la extracción precisa de la energía de activación de los límites de grano hasta el ajuste perfecto de los espectros de impedancia de alta temperatura, la maravillosa presentación del equipo de la Universidad de Tsinghua en las principales revistas internacionales ha confirmado una vez másMatMeas (Partulab/Partulab)La extraordinaria resistencia de los equipos de pruebas eléctricas de alta temperatura en el campo de la "caracterización de materiales en entornos extremos".

Ya sea el clásicoHDMS-1000sistema de cambio automático de temperatura, o una nueva generación de más integradosDMS-1000/HTS-1000Termómetro de impedancia dieléctrica de alta temperatura,MatMeas¡Siempre estamos comprometidos a proporcionar los estándares más altos y la infraestructura de pruebas eléctricas más confiable para los mejores investigadores científicos del mundo!

Para explorar más soluciones de prueba de impedancia dieléctrica de alta gama, bienvenido a visitarMatMeas¡Sitio web oficial o contacta con nuestros expertos técnicos!

---

🏷️ Equipos de prueba relacionados / Instrumentos relacionados:

• Sistema automático de medición dieléctrica de temperatura variable HDMS-1000/HTS-1000

📥 Descarga de artículos / PDF de literatura:

• Transición de fase, microestructura y propiedades eléctricas de cerámica a base de K1-xNaxNbO3 sinterizada en atmósfera reductora.