Tb掺杂的锆钛酸钡钙陶瓷及薄膜的铁电和压电性能研究

发布时间：2024-12-07 00:21

　　压电陶瓷及薄膜是当前发展极为迅速的重要功能材料,可用于传感器、驱动器和谐振器等多种电子元器件,应用涉及军事通讯,航空航天,信号处理等诸多高新技术领域。传统含铅陶瓷具有优异的性能,但铅是易挥发的有毒元素,为了满足绿色发展的需求,开发性能优异的环境友好型无铅陶瓷势在必行。（BaCa）(ZrTi)O₃基无铅陶瓷的相对介电常数（ε_r）大,剩余极化强度（P_r）高,介电损耗低,压电性能可与Pb(Zr_1-x-x Ti_x)O₃（PZT）材料相媲美,因而被认为是最有潜力取代含铅材料的陶瓷体系之一。但该体系陶瓷同时也存在着诸如烧结温度过高（通常>1500℃）,居里温度偏低（T_c≈90℃）,性能对温度依赖高等问题,阻碍了该体系陶瓷的实用化。另外,随着微电子行业的发展,制备高性能的无铅压电薄膜材料可满足市场对于电子元器件小型化及高集成化的应用需求,是当前无铅压电材料领域的研究热点,有着重要的实用意义。因此,针对上述（BaCa）(ZrTi)O_3<...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1铁电材料的电滞回线示意图

图1-1铁电材料的电滞回线示意图[7]Fig.1-1SchematicdiagramofP-Eloopforferroelectry[7]通常，铁电体的电滞回线是判断其铁电性能的重要依据，它体现了化随电场改变的特性。而电滞现象的原因是在铁电体内部存在着许发极化....

图1-2铁电材料的电畴结构示意图

图1-2铁电材料的电畴结构示意图Fig.1-2Schematicdiagramofdomainstructureinferroelectricmaterials外电场E的作用下畴壁将运动合并，新畴成核，自发极化方向与或者接近的电畴体积不断增大，而与E....

图1-3(a)ABO3单位晶胞结构(b)氧八面体结构

图1-3(a)ABO3单位晶胞结构(b)氧八面体结构Fig.1-3(a)CrystallinestructureofABO3(b)Structureofoxygeneightfaces由于铁电材料独有的特性，在电子工业上被广泛应用于信息存贮方面，备....

图1-4压电材料在工业上的用途Fig.1-4Theapplicationofpiezoelectricmaterialsinindustry

称的材料内部电荷发生相对位移；其次，材料不能是导电体，在外电场作用下，电荷在导体内部会发生非束缚的流动形成电导电流而非极化现象；最后，一定是离子晶体或者由离子团组成的分子晶体，在材料结构中要有正负离子的存在。压电材料可实现机械能与电能的相互转化，在电子工业上有广泛的应用，如图1....

本文编号：4014487