钛酸钡基和钛酸铋钠基无铅电致伸缩陶瓷性能研究
发布时间:2021-09-02 13:31
电致伸缩效应能够实现机电转化,且其具有应变滞后低的优点,因此,它可应用于微位移驱动器设备。对电致伸缩效应的研究起初是从铅基弛豫铁电体中展开的,而随着绿色环保要求的发展,人们逐渐关注无铅体系。本文设计并制备了(1-x)BaTiO3-xBi(Li0.5Nb05)O3(BT-xBLN)和(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xxBaO.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3(NBT-xBCZT)两种无铅陶瓷,对它们进行了XRD、SEM、介电及铁电性能测试,分析了它们的结构演变、微观形貌、介电、铁电及电致伸缩性能,探讨了其应变热稳定性与极化强度(相对介电常数)的关系。具体的实验结论如下:(1)对于BT-xBLN陶瓷,XRD精修表明,BLN掺杂量x=0.08时,晶体开始由p4mmm四方相转变为pm-3m立方相。低温介电结果表明,x=0.08组分显示出明显的介电弛豫现象,而且从-55℃~125℃温度范围出现了平稳的介电平台,此组分介电热变化率为△εr/ε25≦±15%,符合X7R电容器标准要求。铁电性能测试表明,x=0.08组分在30℃~120℃温度范围内,表现出低滞后、高热稳定性的应变,...
【文章来源】:西安理工大学陕西省
【文章页数】:55 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-1压电效应示意图:(a)正常态,(b)正压电效应,(c)逆压电效应??
有几个埃大小,畴壁可随外电场方向而转向,其转向历程基本包含新生畴的发展和畴壁的??移动。电畴现象是铁电材料十分重要的微观反映。??铁电体最显著的宏观表现是具有极化落后于电场的现象,即出现电滞回线。图1-2为??铁电材料典型的电滞_线图。在对铁电材料施以外电场时,其极化强度P和电场E关系??总体虽现出?复杂的非线性的特点,极化强度滞后于电场的变化。当开始施加电场时,极化??线性变化于电场,在电场进一步增强时,和电场同一方向的电畴迅速增长,而取向不一致??的电畴逐步消失,P与E间趋势如0A段。随着电场的进一歩增强,电畴取向都基本^致??于电场方向,总体g现近似于单畴的现象,其极化强度基本上达到了最值,但由于感生极??化,极化强度仍能少量增加,P与E间趋势如BC段。将BC段外延至Y轴,交点为E,??0E段代表饱和极化强度的大小。电场自C点开始减小
国乎!??子的半径:??于的半径,???子的半径。??II体中i?A、B离予与0离子间存在电子轨道杂化的作用,产了离子间的卖际距离,因此人们对容忍国子公式(1-1)进狞了t?=?RA_0/yf2(RB_0)■乎s??和0离予间距离;??和0离子饲距离。??,脅t值在0.8?1.05范厘内,AB03型金属氧化物可以保持结构示意图如图1-3所录。??
【参考文献】:
期刊论文
[1]钙钛矿反铁电氧化物的研究进展[J]. 田野,靳立,冯玉军,庄永勇,徐卓,魏晓勇. 物理学进展. 2017(05)
[2]电致伸缩效应及其应用[J]. 王虹. 物理. 1985(12)
[3]弛豫型铁电体[J]. 姚喜,陈至立. 压电与声光. 1984(06)
[4]铁电陶瓷中的压电效应和电致伸缩效应[J]. 许祖谦. 压电与声光. 1982(04)
博士论文
[1]羟基磷灰石硅酸根功能化掺杂改性及其对骨矿化促进作用的机理研究[D]. 仇志烨.华中科技大学 2012
硕士论文
[1]钛酸钡(BaTiO3)基无铅电致伸缩陶瓷的制备与性能研究[D]. 肖飞.天津大学 2012
[2]PMN-PFN-PFW基电致伸缩材料制备及性能研究[D]. 韩静国.天津大学 2007
[3]NBT基无铅压电陶瓷的掺杂改性研究[D]. 刘立英.北京工业大学 2005
本文编号:3379100
【文章来源】:西安理工大学陕西省
【文章页数】:55 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-1压电效应示意图:(a)正常态,(b)正压电效应,(c)逆压电效应??
有几个埃大小,畴壁可随外电场方向而转向,其转向历程基本包含新生畴的发展和畴壁的??移动。电畴现象是铁电材料十分重要的微观反映。??铁电体最显著的宏观表现是具有极化落后于电场的现象,即出现电滞回线。图1-2为??铁电材料典型的电滞_线图。在对铁电材料施以外电场时,其极化强度P和电场E关系??总体虽现出?复杂的非线性的特点,极化强度滞后于电场的变化。当开始施加电场时,极化??线性变化于电场,在电场进一步增强时,和电场同一方向的电畴迅速增长,而取向不一致??的电畴逐步消失,P与E间趋势如0A段。随着电场的进一歩增强,电畴取向都基本^致??于电场方向,总体g现近似于单畴的现象,其极化强度基本上达到了最值,但由于感生极??化,极化强度仍能少量增加,P与E间趋势如BC段。将BC段外延至Y轴,交点为E,??0E段代表饱和极化强度的大小。电场自C点开始减小
国乎!??子的半径:??于的半径,???子的半径。??II体中i?A、B离予与0离子间存在电子轨道杂化的作用,产了离子间的卖际距离,因此人们对容忍国子公式(1-1)进狞了t?=?RA_0/yf2(RB_0)■乎s??和0离予间距离;??和0离子饲距离。??,脅t值在0.8?1.05范厘内,AB03型金属氧化物可以保持结构示意图如图1-3所录。??
【参考文献】:
期刊论文
[1]钙钛矿反铁电氧化物的研究进展[J]. 田野,靳立,冯玉军,庄永勇,徐卓,魏晓勇. 物理学进展. 2017(05)
[2]电致伸缩效应及其应用[J]. 王虹. 物理. 1985(12)
[3]弛豫型铁电体[J]. 姚喜,陈至立. 压电与声光. 1984(06)
[4]铁电陶瓷中的压电效应和电致伸缩效应[J]. 许祖谦. 压电与声光. 1982(04)
博士论文
[1]羟基磷灰石硅酸根功能化掺杂改性及其对骨矿化促进作用的机理研究[D]. 仇志烨.华中科技大学 2012
硕士论文
[1]钛酸钡(BaTiO3)基无铅电致伸缩陶瓷的制备与性能研究[D]. 肖飞.天津大学 2012
[2]PMN-PFN-PFW基电致伸缩材料制备及性能研究[D]. 韩静国.天津大学 2007
[3]NBT基无铅压电陶瓷的掺杂改性研究[D]. 刘立英.北京工业大学 2005
本文编号:3379100
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3379100.html