壓電陶瓷被廣泛應(yīng)用在通訊、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域,但目前絕大多數(shù)含60 wt%左右的鉛元素。出于環(huán)境和健康的需求,發(fā)展無鉛壓電材料替代鉛基材料成為迫切的問題。由于優(yōu)良的鐵電性能,Bi_0.5Na_0.5TiO₃(BNT)基無鉛壓電陶瓷被認(rèn)為是最有可能替代鉛基壓電陶瓷的之一。本文以BNT基為研究對(duì)象,采用傳統(tǒng)固相反應(yīng)法制備B位單離子摻雜改性以及B位復(fù)合離子摻雜改性的BNT基壓電陶瓷,具體研究了摻雜改性對(duì)相結(jié)構(gòu)、鐵電性、壓電性以及電致應(yīng)變性能等的影響。以0.8BNT-0.2SBT為基體,制備了Nb⁵⁺摻雜改性的0.8BNT-0.2SBT體系壓電陶瓷。當(dāng)Nb⁵⁺摻雜量為0.01時(shí)能夠完全固溶進(jìn)0.8BNT-0.2SBT晶體結(jié)構(gòu),當(dāng)Nb⁵⁺含量增加到0.02和0.03時(shí)會(huì)產(chǎn)生第二相。隨著Nb⁵⁺摻雜含量的增加,d33*從229 pm/V增加到390 pm/V,d33從146 p C/N減小到7 p C/N,TF-R從120℃減小到40℃。這意味著鐵電有...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 前言
        1.1.1 壓電材料發(fā)展歷程
    1.2 壓電材料的概況
        1.2.1 壓電效應(yīng)
        1.2.2 鐵電體
        1.2.3 壓電材料類別
    1.3 壓電陶瓷的性能參數(shù)
        1.3.1 壓電性能
        1.3.2 鐵電性能
        1.3.3 介電性能
    1.4 無鉛壓電陶瓷的簡介
        1.4.1 BaTiO₃基無鉛壓電陶瓷
        1.4.2 BNT基無鉛壓電陶瓷
        1.4.3 KNN基無鉛壓電陶瓷
        1.4.4 鎢青銅型壓電陶瓷
        1.4.5 鉍層結(jié)構(gòu)無鉛壓電陶瓷
    1.5 BNT基大應(yīng)變壓電陶瓷研究現(xiàn)狀
    1.6 課題研究主要內(nèi)容
        1.6.1 研究的目的與意義
        1.6.2 研究的內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)流程及性能表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及表征儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)流程
    2.3 性能表征
        2.3.1 相結(jié)構(gòu)測試
        2.3.2 壓電性能測試
        2.3.3 介電性能測試
        2.3.4 鐵電性能測試
        2.3.5 電致應(yīng)變性能測試
        2.3.6 電流電壓特性測試
        2.3.7 變溫鐵電性能測試
        2.3.8 變溫電致應(yīng)變性能測試
        2.3.9 變溫下電流電壓性能測試
        2.3.10 逆壓電系數(shù)性能測試
第3章 0.8BNT-0.2SBT-xNb體系壓電陶瓷的性能研究
    3.1 0.8BNT-0.2SBT-xNb體系壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)研究
    3.2 0.8BNT-0.2SBT-xNb體系壓電陶瓷的鐵電性研究
    3.3 0.8BNT-0.2SBT-xNb體系壓電陶瓷的應(yīng)變性能研究
    3.4 0.8BNT-0.2SBT-xNb體系壓電陶瓷單極應(yīng)變性能與壓電性能研究
    3.5 0.8BNT-0.2SBT-xNb體系壓電陶瓷的變溫性能研究
    3.6 0.8BNT-0.2SBT-xNb體系壓電陶瓷小結(jié)
第4章 (Fe_0.5Nb_0.5)⁴⁺離子摻雜BNT基壓電陶瓷的性能研究
    4.1 BNKT-xFN體系壓電陶瓷的性能研究
        4.1.1 BNKT-xFN體系壓電陶瓷相結(jié)構(gòu)研究
        4.1.2 BNKT-xFN體系壓電陶瓷介電性能研究
        4.1.3 BNKT-xFN體系壓電陶瓷的鐵電性研究
        4.1.4 BNKT-xFN體系壓電陶瓷的應(yīng)變性能研究
        4.1.5 BNKT-xFN體系壓電陶瓷的電流電壓特性研究
        4.1.6 BNKT-xFN體系壓電陶瓷的壓電性能及單極應(yīng)變性能研究
        4.1.7 BNKT-xFN體系壓電陶瓷的變溫性能研究
        4.1.8 BNKT-xFN體系壓電陶瓷小結(jié)
    4.2. BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷的研究
        4.2.1 BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)研究
        4.2.2 BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷的鐵電性研究
        4.2.3 BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷的應(yīng)變性能研究
        4.2.4 BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷的電流電壓曲線研究
        4.2.5 BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷的壓電性能研究
        4.2.6 BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷的變溫下性能研究
        4.2.7 BNT-BKT-BT-xFN體系壓電陶瓷小結(jié)
第5章 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷的性能研究
    5.1 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)研究
    5.2 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷的介電性能研究
    5.3 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷的鐵電性能研究
    5.4 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷的電致應(yīng)變性能研究
    5.5 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷的壓電性能研究
    5.6 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷的變溫性能研究
    5.7 BNT-BT-KNN-xCu體系壓電陶瓷小結(jié)
第6章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號(hào)：3846122