铌元素掺杂对锆钛酸钡钙陶瓷组织结构及压电性能的影响

发布时间：2022-01-23 09:30

　　铁电压电体是一种非常重要的功能材料,在过去的几十年里,锆钛酸铅（PZT）和许多其它铅基材料主导着压电材料的发展和应用。然而,这类陶瓷材料包含着大量的铅元素,当高温制备时,这些铅元素挥发会给环境带来严重的危害,这是一个巨大威胁。因此,制备出无铅的高性能压电材料成为了一个新型的研究方向,具有重要的社会和经济意义。钛酸钡（BaTiO₃）无铅压电陶瓷材料具有介电常数高、介电损耗低、压电系数大、铁电和绝缘性能优良等优点。但是与铅基材料相比较,其介电常数温度稳定性不好、压电形变量d31较小和剩余极化强度Pr较小。单纯的BaTiO₃陶瓷不能直接取代铅基陶瓷,因此通过或者在BaTiO₃中加入第二组元或者是多组元。BCT-BZT是由Ca²⁺与Zr⁴⁺共同掺杂的复合型BaTiO₃陶瓷。BCT-BZT陶瓷材料显示出增强的性能。本文利用传统固相反应法制备了锆钛酸钡钙xBCT-（1-x）BZT（x=0.47、0.50、0.53和0.56）陶瓷,主要目的是优化BaTiO_3<... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 铁压电材料概述
        1.1.2 本课题的研究意义和目的
    1.2 国内外xBCT-(1-x)BZT陶瓷研究概况
        1.2.1 xBCT-(1-x)BZT陶瓷研究概况
        1.2.2 xBCT-(1-x)BZT陶瓷掺杂研究概况
    1.3 论文的主要研究内容和工作
第2章 xBCT-(1-x)BZT陶瓷制备及原理
    2.1 xBCT-(1-x)BZT陶瓷制备实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 陶瓷材料的制备方法概述
        2.2.1 传统固相反应法
        2.2.2 磁控溅射法
        2.2.3 溶胶-凝胶法
    2.3 xBCT-(1-x)BZT陶瓷材料的制备过程
        2.3.1 xBCT-(1-x)BZT陶瓷样品的制备过程
    2.4 本章小结
第3章 xBCT-(1-x)BZT陶瓷的电性能研究
    3.1 xBCT-(1-x)BZT陶瓷的物相分析
    3.2 xBCT-(1-x)BZT陶瓷的介电性能
    3.3 xBCT-(1-x)BZT陶瓷的铁电性能
    3.4 xBCT-(1-x)BZT陶瓷的压电性能
    3.5 本章小结
第4章 铌元素掺杂对锆钛酸钡钙陶瓷组织结构及电性能的影响
    4.1 0.47BCT-0.53BZT-t mol%Nb_2O_5的物相分析
    4.2 0.47BCT-0.53BZT-t mol%Nb_2O_5的扫描电镜分析
    4.3 铌元素掺杂对 0.47BCT-0.53BZT铁电性能的影响
    4.4 铌元素掺杂对 0.47BCT-0.53BZT压电性能的影响
    4.5 存在的问题及发展展望
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]YMnO3掺杂对BCZT无铅压电陶瓷性能的影响[J]. 贺立龙,张永战,晁小练,杨祖培.  压电与声光. 2014(05)
[2]CuO掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的研究[J]. 戴叶婧,孙涛,张弛.  稀有金属材料与工程. 2013(S1)
[3]钛酸锶钡（BST）薄膜的制备与应用研究进展[J]. 符春林,杨传仁,陈宏伟,胡文成,李文远.  电子元件与材料. 2003(05)
[4]压电微马达研究进展[J]. 阎立,褚祥诚,董蜀湘,李龙土.  压电与声光. 2002(02)



本文编号：3604073