PMS-PZN-PZT基压电陶瓷结构及性能研究
发布时间：2021-01-31 06:45
本文阐述了压电变压器用陶瓷的研究背景和意义，简要回顾了相关理论，并指出领域内研究存在的一些问题，在此基础上对压电变压器用陶瓷材料组分设计的原则做出了有益的补充。 为获得具有高的机电耦合系数Kp，高的机械品质因数Qm的高性能压电陶瓷，采用二次合成法制备了不同Zr／Ti比的铌锌酸铅-锆钛酸铅基（PZN-PZT）三元系压电陶瓷材料，研究了Zr／Ti比变化对陶瓷结构和性能的影响规律，发现Zr／Ti比增大除了可以使陶瓷的相结构由四方相向三方相转化外，还降低了陶瓷的结构的稳定性，使Tc温度下降。 为提高PZN-PZT基压电陶瓷的机械品质因数Qm，在陶瓷的组成中添加了锑锰酸铅（PMS），采用固相陶瓷制备技术合成了纯钙钛矿相的锑锰酸铅-铌锌酸铅-锆钛酸铅（PMS-PZN-PZT）基四元系压电陶瓷。研究了PMS／PZN相对量对陶瓷结构和性能的影响规律。发现多元压电陶瓷材料中，无论是主加组元还是微量掺杂，预烧阶段，它们在陶瓷中的作用都表现为单独离子对陶瓷结构和性能所起的作用。烧结后，随着PMS／PZN相对量的提高，陶瓷晶体结构由四方相向三方相转化，同时稳定性下降。 在PMS-PZN-PZ...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000℃烧结的不同Z啊i比样品的断口SEM照片
第四章PMS一PZN一PZT凡电陶瓷显微结构和性能研究里里里里旦里里里里里里里里里里里里里里照里里口组里口口口口情况卜的衍射峰的形态相似，说明这二个组分所对应材料的晶体结构，}，都有四方相的存在，说明各组分1、2处在准同型相界附近的偏四方相的区域内，但四方相的数量逐渐减少，到组分3时四方相的数量已经不足以引起衍射峰在此处出现明显的分峰。说明尸41S在体系中复合取代量的增加，使晶胞的四方度下降。出现这样变化的原因，除了和B位离子的尺寸因素外(，谕十=74;，协，，=64;气，;十一65;勺一6();单位:Pnl)，还和由John一Tellar效应引起的Mn3+外层电子轨道的分裂有关。有关这一点将会在后面Mn掺杂对材料晶体结构的影响的章节中予以详细讨论。
第五章微量掺杂对PMS一PZN一PZT基陶瓷结构和性能的影响图5.2是上述的NM、NMC、和PMS一PZN一PZT-2一2三个组分1200oC烧结样品的XRD图谱。由图中看出，试样在1200℃烧结后同样得到了100%的钙钦矿相结构。45“角左右衍射峰没有出现明显的分峰，仅有一定不对称。说明陶瓷晶体结构中四方相所占的比例很小，不足以引起明显的衍射分峰。而且，衍射峰的不对称度随着掺杂量的增大而减小的现象说明材料随着掺杂元素的增多，晶体结构正向着完全三方相转化。随着掺杂元素的引入材料结构出现的变化规律和许多研究者得出的结论相同[’113]。具体原因将在下面“掺杂元素对性能的影响”小节中详细给出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2002年电子元件大类产品产量及销售收入统计[J]. 电子元件与材料. 2003(11)
[2]大功率压电变压器用压电陶瓷材料发展现状[J]. 赵鸣,候育冬,田长生. 材料导报. 2003(09)
[3]MnSb系压电陶瓷材料sol-gel法合成工艺研究[J]. 孙华君,刘晓芳,陈文. 山东理工大学学报(自然科学版). 2003(01)
[4]银掺杂对低温烧结四元系陶瓷压电性能的影响[J]. 胡晓冰,李龙土,左如忠,桂治轮. 压电与声光. 2003(01)
[5]锰掺杂对四元系压电陶瓷压电性能的影响[J]. 杜景红,孙加林,史庆南,严继康. 昆明理工大学学报(理工版). 2002(06)
[6]压电陶瓷变压器研究和发展现状[J]. 胡晓冰,李龙土. 功能材料. 2002(06)
[7]压电变压器的研究与应用前景展望[J]. 彭军,谢运祥,徐九玲. 电工技术杂志. 2002(10)
[8]压电陶瓷变压器的发展——回顾与展望[J]. 黄以华,周康源,陈昕,胡耀辉. 声学技术. 2002(03)
[9]PZN-PZT压电陶瓷及其PVDF压电复合材料的制备和性能[J]. 李小兵,田莳,李宏波. 复合材料学报. 2002(03)
[10]弛豫铁电材料在准同型相界附近结构和性能研究的最新进展[J]. 张孝文,陈克丕. 无机材料学报. 2002(03)
博士论文
[1]高性能压电变压器用多元系陶瓷的制备和性能研究[D]. 侯育冬.西北工业大学 2002
本文编号：3010391
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000℃烧结的不同Z啊i比样品的断口SEM照片
第四章PMS一PZN一PZT凡电陶瓷显微结构和性能研究里里里里旦里里里里里里里里里里里里里里照里里口组里口口口口情况卜的衍射峰的形态相似，说明这二个组分所对应材料的晶体结构，}，都有四方相的存在，说明各组分1、2处在准同型相界附近的偏四方相的区域内，但四方相的数量逐渐减少，到组分3时四方相的数量已经不足以引起衍射峰在此处出现明显的分峰。说明尸41S在体系中复合取代量的增加，使晶胞的四方度下降。出现这样变化的原因，除了和B位离子的尺寸因素外(，谕十=74;，协，，=64;气，;十一65;勺一6();单位:Pnl)，还和由John一Tellar效应引起的Mn3+外层电子轨道的分裂有关。有关这一点将会在后面Mn掺杂对材料晶体结构的影响的章节中予以详细讨论。
第五章微量掺杂对PMS一PZN一PZT基陶瓷结构和性能的影响图5.2是上述的NM、NMC、和PMS一PZN一PZT-2一2三个组分1200oC烧结样品的XRD图谱。由图中看出，试样在1200℃烧结后同样得到了100%的钙钦矿相结构。45“角左右衍射峰没有出现明显的分峰，仅有一定不对称。说明陶瓷晶体结构中四方相所占的比例很小，不足以引起明显的衍射分峰。而且，衍射峰的不对称度随着掺杂量的增大而减小的现象说明材料随着掺杂元素的增多，晶体结构正向着完全三方相转化。随着掺杂元素的引入材料结构出现的变化规律和许多研究者得出的结论相同[’113]。具体原因将在下面“掺杂元素对性能的影响”小节中详细给出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2002年电子元件大类产品产量及销售收入统计[J]. 电子元件与材料. 2003(11)
[2]大功率压电变压器用压电陶瓷材料发展现状[J]. 赵鸣,候育冬,田长生. 材料导报. 2003(09)
[3]MnSb系压电陶瓷材料sol-gel法合成工艺研究[J]. 孙华君,刘晓芳,陈文. 山东理工大学学报(自然科学版). 2003(01)
[4]银掺杂对低温烧结四元系陶瓷压电性能的影响[J]. 胡晓冰,李龙土,左如忠,桂治轮. 压电与声光. 2003(01)
[5]锰掺杂对四元系压电陶瓷压电性能的影响[J]. 杜景红,孙加林,史庆南,严继康. 昆明理工大学学报(理工版). 2002(06)
[6]压电陶瓷变压器研究和发展现状[J]. 胡晓冰,李龙土. 功能材料. 2002(06)
[7]压电变压器的研究与应用前景展望[J]. 彭军,谢运祥,徐九玲. 电工技术杂志. 2002(10)
[8]压电陶瓷变压器的发展——回顾与展望[J]. 黄以华,周康源,陈昕,胡耀辉. 声学技术. 2002(03)
[9]PZN-PZT压电陶瓷及其PVDF压电复合材料的制备和性能[J]. 李小兵,田莳,李宏波. 复合材料学报. 2002(03)
[10]弛豫铁电材料在准同型相界附近结构和性能研究的最新进展[J]. 张孝文,陈克丕. 无机材料学报. 2002(03)
博士论文
[1]高性能压电变压器用多元系陶瓷的制备和性能研究[D]. 侯育冬.西北工业大学 2002
本文编号：3010391
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3010391.html
