固相法制備(1-x)KNN-xBST無鉛壓電陶瓷及其性能研究.pdf

1、本文利用傳統(tǒng)固相法制備了(1-x)K0.5Na0.5NbO3-x BaaSr1-aTiO3(a=0.3,0.4)無鉛壓電陶瓷并研究了組成和工藝條件對陶瓷性能的影響。運(yùn)用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對材料的晶相、樣品表面的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析觀察。通過研究BST摻雜對KNN基陶瓷的性能影響發(fā)現(xiàn)：BST摻入體系使陶瓷的燒結(jié)溫度提高，它能夠起到抑制KNN陶瓷晶粒生長的作用，并使晶粒尺寸均勻，瓷體致密度提高；當(dāng)BST的摻雜量x≥

2、0.06時(shí)，陶瓷從正常鐵電體轉(zhuǎn)變?yōu)槌谠ヨF電體，其弛豫性隨著摻雜量的增多逐漸增強(qiáng)。不同的合成方法對陶瓷的性能影響較大。一步合成法優(yōu)于分別合成KNN和BST的方法，前者合成的試樣晶粒更均勻，氣孔也較后者少，晶粒尺寸更小，且極化性能更好。BST摻雜使陶瓷的ε33T/ε0大幅度提高，最大的ε33T/ε0在2000以上；同時(shí)損耗比較大，最低的損耗值也能達(dá)到0.05。BST摻雜使陶瓷的壓電性能降低。
　　 此外，通過研究在CuO作為燒結(jié)助劑

3、時(shí)陶瓷的性能變化情況發(fā)現(xiàn)：在CuO作為燒結(jié)助劑的情況下，不同摻雜的樣品均為正交的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)陶瓷。CuO能夠降低陶瓷的燒結(jié)溫度，有效減少堿金屬氧化物的揮發(fā)。探討了新的極化工藝，分別在室溫(20℃)和60℃對試樣進(jìn)行極化，20℃極化的試樣其介電和壓電性能要優(yōu)于60℃極化的試樣，損耗也比較低。當(dāng)x=0.05時(shí)，考察了CuO含量對陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)CuO的含量為1mol％時(shí)，試樣中晶粒均勻，氣孔較少，體積密度也達(dá)到最大值?？梢源_定當(dāng)B