压电陶瓷制备中分散剂的添加对陶瓷片性能一致性的影响

发布时间：2021-04-27 18:34

　　压电陶瓷是一种能够将机械能和电能进行互相转化的功能材料,因为其特殊的功能性质,目前已广泛应用于电子、通讯、家用电器、航空航天等领域。随着压电陶瓷材料的应用推广及生产厂家竞争的日益激烈,对材料的性能提出了更高的要求,不仅需要其具有较高的压电常数d33、介电常数εr、机电耦合系数Kp、以及较低的介电损耗tanδ等电学性能,同时还需提升生产过程中的产品性能一致性,达到提升产品合格率、降低生产成本、减少原材料浪费的目的。研究发现:在大规模产品的生产过程中会出现化学组分分布不均匀的情况,这是导致产品性能偏差较大的最直接的原因。尤其是在生产环节两次球磨的过程中,因为成分的密度差别,导致浆料沉淀分层,并最终影响产品性能的一致性。因此,为了使陶瓷粉末在两次球磨过程中与浆料形成稳定的悬浮液,本课题研究了分散剂添加以及添加种类、比例与工艺对压电陶瓷产品性能和一致性的影响。本课题研究了三聚磷酸钠、聚甲基丙烯酸铵、柠檬酸铵、聚乙二醇等分散剂的种类与工艺对压电陶瓷浆料（BCZT/PSN-PNN-PZT/PZTS-SZTS压电陶瓷粉料和酒精/水溶剂）的分散作用。研究结果表明分散剂的添加能够对很多种类的压电陶瓷粉末... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Summary
第一章 绪论
    1.1 压电陶瓷概述
        1.1.1 压电效应
        1.1.2 压电材料的分类
        1.1.3 主要性能参数
        1.1.4 压电陶瓷的制备工艺
        1.1.5 压电陶瓷的应用
        1.1.6 压电陶瓷的发展
    1.2 陶瓷添加剂
        1.2.1 陶瓷添加剂的作用
        1.2.2 陶瓷分散剂及其分类
        1.2.3 陶瓷分散剂的作用
        1.2.4 陶瓷分散剂的分散机理
        1.2.5 陶瓷浆料悬浮体系特点
        1.2.6 陶瓷分散剂的应用与发展
    1.3 概率密度函数
        1.3.1 概率密度函数的定义及性质
        1.3.2 正态分布
        1.3.3 正态性检验
        1.3.4 正态分布特征
    1.4 本文的研究目的及内容
第二章 实验过程
    2.1 实验材料及设备介绍
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 分散剂实验
        2.2.1 实验用品准备
        2.2.2 模拟球磨及沉降
    2.3 压电陶瓷的制备及测试
        2.3.1 主要工艺步骤
        2.3.2 压电陶瓷的相结构和显微图像分析方法
        2.3.3 压电陶瓷电学性能测试及分析方法
    2.4 实验方案
第三章 分散剂的添加对多种配方的压电陶瓷电学性能的影响
    3.1 分散剂的添加对PZTS-SZTS压电陶瓷电学性能的影响
        3.1.1 分散剂的选择
        3.1.2 添加不同浓度柠檬酸铵的分散实验
        3.1.3 SEM分析
        3.1.4 XRD分析
        3.1.5 电学性能分析
    3.2 分散剂的添加对PSN-PNN-PZT压电陶瓷电学性能的影响
        3.2.1 分散剂的选择
        3.2.2 电学性能分析
    3.3 分散剂的添加对BCZT压电陶瓷电学性能的影响
        3.3.1 分散剂的选择
        3.3.2 电学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 对于基础配方PSN-PNN-PZT压电陶瓷的分散剂选择实验
    4.1 分散剂选择实验
        4.1.1 溶剂乙醇/去离子水的模拟沉降
        4.1.2 不同分散剂的模拟沉降
    4.2 不同浓度聚甲基丙烯酸铵分散剂的沉降模拟实验
    4.3 本章小结
第五章 不同工艺步骤添加分散剂对PSN-PNN-PZT压电陶瓷性能一致性的影响
    5.1 粒度分析
    5.2 XRD分析
    5.3 SEM分析
    5.4 电学性能一致性分析
        5.4.1 概率密度分布分析压电常数
        5.4.2 介电常数，介电损耗及机电耦合系数分析
    5.5 本章小结
第六章 在一次球磨时添加分散剂对PSN-PNN-PZT压电陶瓷性能一致性的影响
    6.1 粒度分析
    6.2 XRD分析
    6.3 SEM分析
    6.4 电学性能一致性分析
        6.4.1 概率密度分布分析压电常数
        6.4.2 介电常数，介电损耗及机电耦合系数分析
    6.5 本章小结
第七章 在二次球磨时添加分散剂对PSN-PNN-PZT压电陶瓷性能一致性的影响
    7.1 粒度分析
    7.2 XRD分析
    7.3 SEM分析
    7.4 电学性能一致性分析
        7.4.1 概率密度度分布分析压电常数
        7.4.2 介电常数，介电损耗及机电耦合系数分析
    7.5 本章小结
第八章 在两次球磨时均添加分散剂对PSN-PNN-PZT压电陶瓷性能一致性的影响
    8.1 粒度分析
    8.2 XRD分析
    8.3 SEM分析
    8.4 电学性能一致性分析
        8.4.1 概率密度分布分析压电常数
        8.4.2 介电常数，介电损耗及机电耦合系数分析
    8.5 本章小结
第九章 结果与讨论
第十章 总结
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]分散剂对PZTS-SZTS压电陶瓷组织与性能的影响[J]. 程程,彭贵贵,郑德一,张浩,胡顺敏,张静.  功能材料. 2016(12)
[2]氨基磺酸系陶瓷分散剂在黑泥/水界面的吸附分散作用[J]. 庞煜霞,贺政,邓永红,郭素芳,邱学青.  高校化学工程学报. 2015(01)
[3]建筑陶瓷复合分散剂的制备与性能研究[J]. 孙守男,金玉花,金鑫,刘晓非,吴晓乐,阮鹏亮.  佛山陶瓷. 2014(09)
[4]铁磁介电体的复数介电常数及储能与损耗功率[J]. 杨全民,刘丽丽.  连云港师范高等专科学校学报. 2012(04)
[5]陶瓷用聚合物分散剂的制备及应用研究进展[J]. 李鹏飞,吴长友,周靖仁,程终发,杜念增,高灿柱.  中国陶瓷. 2012(11)
[6]钙钛矿型无铅压电陶瓷研究进展及今后发展思考[J]. 肖定全.  人工晶体学报. 2012(S1)
[7]压电发电技术的现状及展望[J]. 胡柳,何元庭,吴婷,邓任华,朱本仁.  绿色科技. 2010(10)
[8]分散剂在BaTiO3浆料中的分散机理[J]. 章登宏,谢湘华,房毅,陈建华.  材料开发与应用. 2010(04)
[9]压电材料的制备应用及其研究现状[J]. 何超,陈文革.  功能材料. 2010(S1)
[10]压电材料的研究和应用现状[J]. 裴先茹,高海荣.  安徽化工. 2010(03)

硕士论文
[1]PZT压电陶瓷制备工艺及性能研究[D]. 王佳.哈尔滨理工大学 2009
[2]基于压电陶瓷的振动能量捕获关键技术研究[D]. 邓冠前.国防科学技术大学 2008
[3]压电陶瓷性能参数综合测试系统研究[D]. 杨赫.华中科技大学 2007



本文编号：3163958