铌酸钾钠基无铅压电陶瓷组分设计与相界构建的研究
发布时间：2021-12-18 13:22
压电陶瓷是一种能实现机械能和电能相互转换的功能材料,被广泛用于电子、机械、通讯等各个领域。其中以锆钛酸铅（PZT）基陶瓷为代表的铅基压电陶瓷,因其优异的介电和压电性能,被广泛用于各种压电器件中。但PZT基压电陶瓷含有大量对人体有害的铅（Pb）,这些铅基压电陶瓷在制备、使用、回收和废弃的过程中,会给人类和环境带来严重的损害。因此,研究和开发无铅压电陶瓷具有重大社会及经济意义。铌酸钾钠（KNN）基无铅压电陶瓷因其具有较好的电学性能和相对较高的居里温度是当前研究较为广泛的无铅体系。不过,同PZT基陶瓷相比,目前KNN基陶瓷综合性能方面还存在较大的差距。为促进KNN基陶瓷的实用化,需要对其进行充分的掺杂改性研究,如同人们过去对PZT基陶瓷所做的那样,尤其是构建具有新型相界的体系。为此,我们首先构建和制备了（1-x）(K0.48Na0.535)Nb O3-x Ca Zr O3[（1-x）KNN-x CZ]体系陶瓷。研究了Ca Zr O3的加入对KNN基无铅压电陶瓷的晶体结构、显微形貌和电...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 压电材料概述
1.1.1 压电效应及压电材料
1.1.2 压电材料的分类
1.1.3 压电陶瓷的主要应用
1.2 无铅压电陶瓷材料简介
1.2.1 无铅压电陶瓷的研究意义
1.2.2 铋层状结构无铅压电陶瓷
1.2.3 钨青铜结构无铅压电陶瓷
1.2.4 钙钛矿结构无铅压电陶瓷
1.3 KNN基无铅压电陶瓷的相界及其改性研究现状
1.3.1 KNN基无铅压电陶瓷的相界
1.3.2 KNN基无铅压电陶瓷的掺杂取代研究现状
1.3.3 KNN基无铅压电陶瓷制备工艺的改进
1.4 本文的选题意义及研究内容
1.4.1 选题意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 试验方法
2.1 陶瓷样品的制备
2.1.1 实验原料与规格
2.1.2 陶瓷材料的制备工艺
2.2 结构形貌分析
2.2.1 密度测试
2.2.2 X射线衍射分析
2.2.3 表面形貌分析
2.3 电学性能测试
2.3.1 压电性能测试
2.3.2 介电性能测试
第3章 KNN-xCZ体系无铅压电陶瓷的结构与性能
3.1 引言
3.2 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的晶体结构
3.3 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的密度和显微形貌
3.4 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的介温性能
3.5 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的压电性能
3.6 本章小结
第4章 KNLNS_x-CZ体系压电陶瓷的结构与性能
4.1 引言
4.2 KNLNS_x-CZ陶瓷的晶体结构
4.3 KNLNS_x-CZ陶瓷的密度和显微形貌
4.4 KNLNS_x-CZ陶瓷的介温性能
4.5 KNLNS_x-CZ陶瓷的压电性能
4.6 本章小结
第5章 KNN-CZ-BNH三元系压电陶瓷的结构与性能
5.1 引言
5.2 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的晶体结构
5.3 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的密度和显微形貌
5.4 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的介温性能
5.5 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的压电性能
5.6 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]K0.5Na0.5NbO3-BaZrO3无铅压电陶瓷结构和电学性能[J]. 袁志,苏红波,梅早明,吴枚霞,刘来君. 内蒙古科技大学学报. 2016(04)
[2]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备工艺技术研究进展[J]. 冯莎莎,李方旭,肖定全. 功能材料. 2014(19)
[3]KNN基无铅压电陶瓷组分设计与相界构建研究进展[J]. 刘超,李方旭,肖定全,朱建国. 功能材料. 2014(01)
[4]BaZrO3掺杂对(K0.49Na0.51)0.98Li0.02(Nb0.77Ta0.18Sb0.05)O3无铅压电陶瓷的结构与电性能的影响[J]. 李月明,肖祖贵,沈宗洋,王竹梅,洪燕,潘铁政,吴芬. 无机材料学报. 2013(06)
[5]压电材料中缺陷偶极子特性的研究进展[J]. 杜刚,梁瑞虹,李涛,卢晓蓉,王根水,董显林. 无机材料学报. 2013(02)
[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]多型相变对K0.5Na0.5NbO3基压电陶瓷的结构与性能的影响[J]. 陈建超,朱小燕,雷新荣. 中国陶瓷. 2012(07)
[8]Li2CO3掺杂BaTiO3无铅压电陶瓷的低温烧结[J]. 马楠,张波萍,李海涛,杨伟刚. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
[9]MnO2掺杂对Sr1.95Ca0.05NaNb5O15无铅压电陶瓷微观结构及电学性能的影响[J]. 范修军,王越. 人工晶体学报. 2011(03)
[10](1-x)Bi4Ti3O12-xBaTiO3高TC压电陶瓷的结构与性能研究[J]. 李博,高峰,刘亮亮,许贝,曹宵,田长生. 压电与声光. 2011(01)
博士论文
[1]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷相界构建及微观形貌调控的研究[D]. 王媛玉.浙江大学 2016
[2]铌酸钾钠基陶瓷的压电性和温度稳定性的研究[D]. 高勇.山东大学 2013
[3]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的相结构和性能调控[D]. 周佳骏.清华大学 2012
[4]KNN和BT高性能无铅压电陶瓷的制备技术及机理研究[D]. 方建.清华大学 2012
[5]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷改性研究[D]. 郑立梅.山东大学 2010
硕士论文
[1]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备及其性能研究[D]. 刘奕君.景德镇陶瓷学院 2015
[2]0.36BiScO3-0.64PbTiO3基高温铁电压电陶瓷的制备及性能调控[D]. 龙佩青.南昌航空大学 2014
[3]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备、性能及低温烧结研究[D]. 肖祖贵.景德镇陶瓷学院 2012
[4](K，Na)NbO3基无铅压电陶瓷材料的制备和性能研究[D]. 江良.景德镇陶瓷学院 2010
[5]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料的制备与性能研究[D]. 刘利华.景德镇陶瓷学院 2007
本文编号：3542481
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 压电材料概述
1.1.1 压电效应及压电材料
1.1.2 压电材料的分类
1.1.3 压电陶瓷的主要应用
1.2 无铅压电陶瓷材料简介
1.2.1 无铅压电陶瓷的研究意义
1.2.2 铋层状结构无铅压电陶瓷
1.2.3 钨青铜结构无铅压电陶瓷
1.2.4 钙钛矿结构无铅压电陶瓷
1.3 KNN基无铅压电陶瓷的相界及其改性研究现状
1.3.1 KNN基无铅压电陶瓷的相界
1.3.2 KNN基无铅压电陶瓷的掺杂取代研究现状
1.3.3 KNN基无铅压电陶瓷制备工艺的改进
1.4 本文的选题意义及研究内容
1.4.1 选题意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 试验方法
2.1 陶瓷样品的制备
2.1.1 实验原料与规格
2.1.2 陶瓷材料的制备工艺
2.2 结构形貌分析
2.2.1 密度测试
2.2.2 X射线衍射分析
2.2.3 表面形貌分析
2.3 电学性能测试
2.3.1 压电性能测试
2.3.2 介电性能测试
第3章 KNN-xCZ体系无铅压电陶瓷的结构与性能
3.1 引言
3.2 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的晶体结构
3.3 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的密度和显微形貌
3.4 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的介温性能
3.5 (1-x)KNN-xCZ陶瓷的压电性能
3.6 本章小结
第4章 KNLNS_x-CZ体系压电陶瓷的结构与性能
4.1 引言
4.2 KNLNS_x-CZ陶瓷的晶体结构
4.3 KNLNS_x-CZ陶瓷的密度和显微形貌
4.4 KNLNS_x-CZ陶瓷的介温性能
4.5 KNLNS_x-CZ陶瓷的压电性能
4.6 本章小结
第5章 KNN-CZ-BNH三元系压电陶瓷的结构与性能
5.1 引言
5.2 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的晶体结构
5.3 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的密度和显微形貌
5.4 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的介温性能
5.5 (0.98-x)KNN-0.02CZ-xBNH陶瓷的压电性能
5.6 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]K0.5Na0.5NbO3-BaZrO3无铅压电陶瓷结构和电学性能[J]. 袁志,苏红波,梅早明,吴枚霞,刘来君. 内蒙古科技大学学报. 2016(04)
[2]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备工艺技术研究进展[J]. 冯莎莎,李方旭,肖定全. 功能材料. 2014(19)
[3]KNN基无铅压电陶瓷组分设计与相界构建研究进展[J]. 刘超,李方旭,肖定全,朱建国. 功能材料. 2014(01)
[4]BaZrO3掺杂对(K0.49Na0.51)0.98Li0.02(Nb0.77Ta0.18Sb0.05)O3无铅压电陶瓷的结构与电性能的影响[J]. 李月明,肖祖贵,沈宗洋,王竹梅,洪燕,潘铁政,吴芬. 无机材料学报. 2013(06)
[5]压电材料中缺陷偶极子特性的研究进展[J]. 杜刚,梁瑞虹,李涛,卢晓蓉,王根水,董显林. 无机材料学报. 2013(02)
[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]多型相变对K0.5Na0.5NbO3基压电陶瓷的结构与性能的影响[J]. 陈建超,朱小燕,雷新荣. 中国陶瓷. 2012(07)
[8]Li2CO3掺杂BaTiO3无铅压电陶瓷的低温烧结[J]. 马楠,张波萍,李海涛,杨伟刚. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
[9]MnO2掺杂对Sr1.95Ca0.05NaNb5O15无铅压电陶瓷微观结构及电学性能的影响[J]. 范修军,王越. 人工晶体学报. 2011(03)
[10](1-x)Bi4Ti3O12-xBaTiO3高TC压电陶瓷的结构与性能研究[J]. 李博,高峰,刘亮亮,许贝,曹宵,田长生. 压电与声光. 2011(01)
博士论文
[1]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷相界构建及微观形貌调控的研究[D]. 王媛玉.浙江大学 2016
[2]铌酸钾钠基陶瓷的压电性和温度稳定性的研究[D]. 高勇.山东大学 2013
[3]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的相结构和性能调控[D]. 周佳骏.清华大学 2012
[4]KNN和BT高性能无铅压电陶瓷的制备技术及机理研究[D]. 方建.清华大学 2012
[5]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷改性研究[D]. 郑立梅.山东大学 2010
硕士论文
[1]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备及其性能研究[D]. 刘奕君.景德镇陶瓷学院 2015
[2]0.36BiScO3-0.64PbTiO3基高温铁电压电陶瓷的制备及性能调控[D]. 龙佩青.南昌航空大学 2014
[3]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备、性能及低温烧结研究[D]. 肖祖贵.景德镇陶瓷学院 2012
[4](K，Na)NbO3基无铅压电陶瓷材料的制备和性能研究[D]. 江良.景德镇陶瓷学院 2010
[5]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料的制备与性能研究[D]. 刘利华.景德镇陶瓷学院 2007
本文编号：3542481
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