钛酸铋钠基铁电陶瓷的组分设计及热释电性能研究
发布时间：2021-05-16 04:46
过去几十年,热释电材料作为敏感元件被广泛应用于红外探测器中。其中本征热释电材料主要利用自发极化随温度的变化而产生的热释电效应,因此其无需外加电场,室温附近温度稳定性好,噪音小,具有可逆性,有利于小型化,是未来的发展方向。Bi0.5Na0.5TiO3（BNT）是典型的钙钛矿结构,室温下是铁电三方相（R3c）,具有良好的铁电性能、压电性能和热释电性能。与其他无铅材料相比较,BNT由于具有大的室温热释电系数（p）、较大的自发剩余极化强度（Pr约38?C/cm2）、高的居里温度（Tc约320℃）、价格低廉、制备工艺较为简单等优点被认为是最有可能取代含铅陶瓷的无铅热释电材料之一。近几十年来,BNT基热释电性能包括热释电系数和探测率优值已经有了很大的提升,有些BNT基材料的热释电系数（p）甚至已经超过商用PZT。但是目前这些性能优异的BNT基热释电材料最大的缺点是退极化温度普遍较低,从而限制了它们的实际应用。主要是由于在制备红外探测器的过程中,热释电陶瓷材料会经历一系...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 热释电效应及红外探测器
1.2.1 热释电效应及其应用
1.2.2 热释电型红外探测器
1.2.3 热释电探测器性能
1.2.3.1 热释电响应
1.2.3.2 噪声等效功率
1.3 热释电材料的工作模式与分类
1.3.1 热释电材料的工作模式
1.3.2 热释电材料的分类
1.3.3 热释电材料的选择
1.4 钛酸铋钠(BNT)基无铅铁电材料
1.4.1 钛酸铋钠(BNT)的基本特性
1.4.2 钛酸铋钠(BNT)基的改性研究
1.4.3 钛酸铋钠(BNT)基的相图种类
1.4.4 钛酸铋钠-钛酸钡(BNT-BT)陶瓷材料
1.4.5 钛酸铋钠-铌镍酸钡(BNT-BNN)陶瓷材料
1.5 论文主要研究内容及研究思路
第2章 实验及测试方法
2.1 实验原料、仪器与制备工艺
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 制备工艺
2.2 测试表征方法
2.2.1 样品体积密度
2.2.2 微观形貌
2.2.3 物相鉴定
2.2.4 热释电性能
2.2.5 热稳定性
2.2.6 铁电性能
2.2.7 介电温谱
2.2.8 介电频谱
2.2.9 热学测试
第3章 BNT-BNN热释电性能的研究
3.1 引言
3.2 实验过程
3.3 结果与讨论
3.3.1 相结构与微结构
3.3.2 铁电性能
3.3.3 介电性能
3.3.4 热释电性
3.3.5 热稳定性
3.4 小结
第4章 高BaTiO_3 含量的四方相BNT-BT陶瓷热释电性能研究
4.1 引言
4.2 实验过程
4.3 结果与讨论
4.3.1 相结构和微结构
4.3.2 热释电性能
4.3.3 介电性能及退极化温度的确定
4.3.4 不同频率对探测率优值FOMs的影响
4.3.5 热稳定性
4.3.6 与其它材料热释电性能的对比
4.4 小结
第5章 纳米氧化锌对0.8BNT-0.2BT材料退极化温度的影响
5.1 引言
5.2 实验过程
5.3 结果与讨论
5.3.1 相结构和微结构
5.3.2 介电温谱
5.3.3 热释电性能
5.4 小结
第6章 静水压力对BNT基材料铁电性能的影响
6.1 引言
6.2 实验过程
6.3 结果与讨论
6.3.1 样品0.98BNT-0.02BNN在静水压力下的铁电性
6.3.2 样品0.96BNT-0.04BNN在静水压力下的铁电性
6.3.3 样品0.8BNT-0.2BT在静水压力下的铁电性
6.3.4 样品0.8BNT-0.2BT+0.1ZnO在静水压力下的铁电性
6.4 小结
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3189003
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 热释电效应及红外探测器
1.2.1 热释电效应及其应用
1.2.2 热释电型红外探测器
1.2.3 热释电探测器性能
1.2.3.1 热释电响应
1.2.3.2 噪声等效功率
1.3 热释电材料的工作模式与分类
1.3.1 热释电材料的工作模式
1.3.2 热释电材料的分类
1.3.3 热释电材料的选择
1.4 钛酸铋钠(BNT)基无铅铁电材料
1.4.1 钛酸铋钠(BNT)的基本特性
1.4.2 钛酸铋钠(BNT)基的改性研究
1.4.3 钛酸铋钠(BNT)基的相图种类
1.4.4 钛酸铋钠-钛酸钡(BNT-BT)陶瓷材料
1.4.5 钛酸铋钠-铌镍酸钡(BNT-BNN)陶瓷材料
1.5 论文主要研究内容及研究思路
第2章 实验及测试方法
2.1 实验原料、仪器与制备工艺
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 制备工艺
2.2 测试表征方法
2.2.1 样品体积密度
2.2.2 微观形貌
2.2.3 物相鉴定
2.2.4 热释电性能
2.2.5 热稳定性
2.2.6 铁电性能
2.2.7 介电温谱
2.2.8 介电频谱
2.2.9 热学测试
第3章 BNT-BNN热释电性能的研究
3.1 引言
3.2 实验过程
3.3 结果与讨论
3.3.1 相结构与微结构
3.3.2 铁电性能
3.3.3 介电性能
3.3.4 热释电性
3.3.5 热稳定性
3.4 小结
第4章 高BaTiO_3 含量的四方相BNT-BT陶瓷热释电性能研究
4.1 引言
4.2 实验过程
4.3 结果与讨论
4.3.1 相结构和微结构
4.3.2 热释电性能
4.3.3 介电性能及退极化温度的确定
4.3.4 不同频率对探测率优值FOMs的影响
4.3.5 热稳定性
4.3.6 与其它材料热释电性能的对比
4.4 小结
第5章 纳米氧化锌对0.8BNT-0.2BT材料退极化温度的影响
5.1 引言
5.2 实验过程
5.3 结果与讨论
5.3.1 相结构和微结构
5.3.2 介电温谱
5.3.3 热释电性能
5.4 小结
第6章 静水压力对BNT基材料铁电性能的影响
6.1 引言
6.2 实验过程
6.3 结果与讨论
6.3.1 样品0.98BNT-0.02BNN在静水压力下的铁电性
6.3.2 样品0.96BNT-0.04BNN在静水压力下的铁电性
6.3.3 样品0.8BNT-0.2BT在静水压力下的铁电性
6.3.4 样品0.8BNT-0.2BT+0.1ZnO在静水压力下的铁电性
6.4 小结
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3189003
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