钛酸铋钠基无铅压电陶瓷的改性研究

发布时间：2021-12-29 14:09

　　钛酸铋钠基（BNT）由于具有优异的铁电性能、较好的压电性能以及较高的居里温度而备受关注。而作为铁电或压电材料应用时,由于矫顽场较高以及漏电流较大导致极化困难,限制了 BNT材料的应用。因此,对其性能仍需进一步改善。通过A/B位离子掺杂、固溶改性和改善制备工艺的手段对钛酸铋钠材料进行改性,以提高材料的电学性能,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及电学性能测试系统等手段测试了试样的相结构、微观形貌和电学性能。基于离子掺杂改性的原理,采用传统固相法制备了 K+和Nb5+掺杂改性的Bi0.5（Na1-xKx）0.5（Ti1-yNby）O3陶瓷。结果表明:最佳的钾离子掺杂浓度为0.22 mol,试样的介电常数为1844,压电常数172pC/N,居里温度处的介电常数达到7182,并且在180～420℃范围内可以保持稳定。在此基础上继续掺杂Nb5+改性,从物相结构的分析结果显示体系内产生了焦绿石相钛酸铋（Bi2Ti2O7）,介电常数的稳定区间拓宽到 100～400℃。基于固溶改性的原理,用传统固相法和溶胶-凝胶法做对比试验,制备了（1-x）Bi0.5（Na0.78K0.22）0.5TiO3-xBaT... 

【文章来源】：华北理工大学河北省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

压电效应示意图

PbTiO3的立方对称结构和四方对称结构

BaTiO3晶体的介电常数和自发极化随温度的变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]Multi-phase structure and electrical properties of Bi0.5Li0.5ZrO3 doping K0.48Na0.56NbO3 lead-free piezoelectric ceramics[J]. Xiaoyan PENG,Boping ZHANG,Lifeng ZHU,Lei ZHAO,Ruixiao MA,Bo LIU,Xiaodong WANG.  Journal of Advanced Ceramics. 2018(01)
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[3]关于无铅压电陶瓷及其应用的几个问题[J]. 肖定全.  电子元件与材料. 2004(11)

博士论文
[1]钛酸铋钠无铅压电陶瓷与高温铋层无铅压电陶瓷探索[D]. 盖志刚.山东大学 2008
[2]钛酸铋钠基多元无铅压电陶瓷的结构及性能研究[D]. 范桂芬.华中科技大学 2007

硕士论文
[1]钛酸铋钠系陶瓷的共掺杂与固溶改性研究[D]. 郝星辰.西安科技大学 2017
[2]稀土掺杂的钛酸铋钠基无铅压电陶瓷的结构、铁电、压电及荧光性能研究[D]. 江娜.四川师范大学 2016
[3]钛酸铋钠系无铅压电陶瓷固溶改性研究[D]. 王瑾.西安科技大学 2014
[4]钛酸铋钠基多元系无铅压电陶瓷的研究[D]. 沈文轶.华中科技大学 2007



本文编号：3556281