Bi 12 TiO 20 基自然极性陶瓷的制备及性能研究

发布时间：2024-04-24 01:38

　　压电材料作为一种可以将机械能和电能互相转换的功能性材料在各个工业和科学领域都显得非常重要。对于传统的固体压电材料来说,当温度高于其材料本身的居里温度之后,压电性将会消失。因此,对于传统压电陶瓷来说,在高温下材料的应用将受到一个极大的限制。但是对于利用挠曲电效应所设计出来的挠曲电压电材料,其压电性能不受温度影响,可以规避这一问题。自然极性压电陶瓷利用挠曲电效应,只需通过烧结,无需施加电场极化就可具备一定的压电性能。本文主要对自然极性压电陶瓷材料进行研究,通过选取不同的材料与Bi₁₂Ti O₂₀相进行复合制备自然极性陶瓷材料,通过控制Bi₁₂TiO₂₀相在这种复合陶瓷内的含量以及调控陶瓷的烧结温度,对这种新型材料进行了较为系统的研究。通过对材料设计上进行优化,提高这种自然极性陶瓷的压电性能。采用传统固相法制备了(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃-x%Bi₁₂

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 传统压电材料概述
    1.3 挠曲电效应及其相关研究
    1.4 自然极性陶瓷的特点及研究现状
    1.5 论文的研究目的及意义
2 实验方法及测试技术
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器及测试设备
    2.3 制备工艺
    2.4 结构表征
        2.4.1 X线衍射分析
        2.4.2 微观组成和成分分析
        2.4.3 复合材料的致密度分析
    2.5 电学性能测试
        2.5.1 介电性能测试
        2.5.2 压电性能测试
        2.5.3 铁电性能测试
3 Bi₁₂TiO₂₀微量添加对BCZT陶瓷性能的影响
    3.1 分析与讨论
        3.1.1 粉体表征
        3.1.2 相结构与微观形貌分析
        3.1.3 介电性能分析
        3.1.4 铁电性能分析
        3.1.5 储能性能分析
    3.2 本章小结
4 Bi₁₂TiO₂₀-BaTiO₃自然极性陶瓷的性能研究
    4.1 结果与讨论
        4.1.1 粉体表征
        4.1.2 Bi₁₂TiO₂₀-BaTiO₃自然极性陶瓷的相结构与微观形貌分析
        4.1.3 Bi₁₂TiO₂₀-BaTiO₃自然极性陶瓷的压电性能分析
        4.1.4 Bi₁₂TiO₂₀-BaTiO₃自然极性陶瓷的介电性能分析
    4.2 本章小结
5 Bi₁₂TiO₂₀-BCZT自然极性陶瓷的性能研究
    5.1 结果与讨论
        5.1.1 Bi₁₂TiO₂₀-BCZT自然极性陶瓷的相结构与微观形貌分析
        5.1.2 Bi₁₂TiO₂₀-BCZT自然极性陶瓷的压电性能分析
        5.1.3 Bi₁₂TiO₂₀-BCZT自然极性陶瓷的介电性能分析
    5.2 本章小结
6 拱型自然极性陶瓷的制备及研究
    6.1 拱形样品的设计
    6.2 拱形样品的制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 结构分析
        6.3.2 压电性能分析
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的学术成果



本文编号：3963042