鈦酸鋇基和鈦酸鉍鈉基無鉛電致伸縮陶瓷性能研究
發(fā)布時間:2021-09-02 13:31
電致伸縮效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)機電轉(zhuǎn)化,且其具有應(yīng)變滯后低的優(yōu)點,因此,它可應(yīng)用于微位移驅(qū)動器設(shè)備。對電致伸縮效應(yīng)的研究起初是從鉛基弛豫鐵電體中展開的,而隨著綠色環(huán)保要求的發(fā)展,人們逐漸關(guān)注無鉛體系。本文設(shè)計并制備了(1-x)BaTiO3-xBi(Li0.5Nb05)O3(BT-xBLN)和(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xxBaO.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3(NBT-xBCZT)兩種無鉛陶瓷,對它們進(jìn)行了XRD、SEM、介電及鐵電性能測試,分析了它們的結(jié)構(gòu)演變、微觀形貌、介電、鐵電及電致伸縮性能,探討了其應(yīng)變熱穩(wěn)定性與極化強度(相對介電常數(shù))的關(guān)系。具體的實驗結(jié)論如下:(1)對于BT-xBLN陶瓷,XRD精修表明,BLN摻雜量x=0.08時,晶體開始由p4mmm四方相轉(zhuǎn)變?yōu)閜m-3m立方相。低溫介電結(jié)果表明,x=0.08組分顯示出明顯的介電弛豫現(xiàn)象,而且從-55℃~125℃溫度范圍出現(xiàn)了平穩(wěn)的介電平臺,此組分介電熱變化率為△εr/ε25≦±15%,符合X7R電容器標(biāo)準(zhǔn)要求。鐵電性能測試表明,x=0.08組分在30℃~120℃溫度范圍內(nèi),表現(xiàn)出低滯后、高熱穩(wěn)定性的應(yīng)變,...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1壓電效應(yīng)示意圖:(a)正常態(tài),(b)正壓電效應(yīng),(c)逆壓電效應(yīng)??
有幾個埃大小,疇壁可隨外電場方向而轉(zhuǎn)向,其轉(zhuǎn)向歷程基本包含新生疇的發(fā)展和疇壁的??移動。電疇現(xiàn)象是鐵電材料十分重要的微觀反映。??鐵電體最顯著的宏觀表現(xiàn)是具有極化落后于電場的現(xiàn)象,即出現(xiàn)電滯回線。圖1-2為??鐵電材料典型的電滯_線圖。在對鐵電材料施以外電場時,其極化強度P和電場E關(guān)系??總體雖現(xiàn)出?復(fù)雜的非線性的特點,極化強度滯后于電場的變化。當(dāng)開始施加電場時,極化??線性變化于電場,在電場進(jìn)一步增強時,和電場同一方向的電疇迅速增長,而取向不一致??的電疇逐步消失,P與E間趨勢如0A段。隨著電場的進(jìn)一歩增強,電疇取向都基本^致??于電場方向,總體g現(xiàn)近似于單疇的現(xiàn)象,其極化強度基本上達(dá)到了最值,但由于感生極??化,極化強度仍能少量增加,P與E間趨勢如BC段。將BC段外延至Y軸,交點為E,??0E段代表飽和極化強度的大小。電場自C點開始減小
國乎!??子的半徑:??于的半徑,???子的半徑。??II體中i?A、B離予與0離子間存在電子軌道雜化的作用,產(chǎn)了離子間的賣際距離,因此人們對容忍國子公式(1-1)進(jìn)獰了t?=?RA_0/yf2(RB_0)■乎s??和0離予間距離;??和0離子飼距離。??,脅t值在0.8?1.05范厘內(nèi),AB03型金屬氧化物可以保持結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-3所錄。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈣鈦礦反鐵電氧化物的研究進(jìn)展[J]. 田野,靳立,馮玉軍,莊永勇,徐卓,魏曉勇. 物理學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[2]電致伸縮效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 王虹. 物理. 1985(12)
[3]弛豫型鐵電體[J]. 姚喜,陳至立. 壓電與聲光. 1984(06)
[4]鐵電陶瓷中的壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)[J]. 許祖謙. 壓電與聲光. 1982(04)
博士論文
[1]羥基磷灰石硅酸根功能化摻雜改性及其對骨礦化促進(jìn)作用的機理研究[D]. 仇志燁.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鈦酸鋇(BaTiO3)基無鉛電致伸縮陶瓷的制備與性能研究[D]. 肖飛.天津大學(xué) 2012
[2]PMN-PFN-PFW基電致伸縮材料制備及性能研究[D]. 韓靜國.天津大學(xué) 2007
[3]NBT基無鉛壓電陶瓷的摻雜改性研究[D]. 劉立英.北京工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3379100
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1壓電效應(yīng)示意圖:(a)正常態(tài),(b)正壓電效應(yīng),(c)逆壓電效應(yīng)??
有幾個埃大小,疇壁可隨外電場方向而轉(zhuǎn)向,其轉(zhuǎn)向歷程基本包含新生疇的發(fā)展和疇壁的??移動。電疇現(xiàn)象是鐵電材料十分重要的微觀反映。??鐵電體最顯著的宏觀表現(xiàn)是具有極化落后于電場的現(xiàn)象,即出現(xiàn)電滯回線。圖1-2為??鐵電材料典型的電滯_線圖。在對鐵電材料施以外電場時,其極化強度P和電場E關(guān)系??總體雖現(xiàn)出?復(fù)雜的非線性的特點,極化強度滯后于電場的變化。當(dāng)開始施加電場時,極化??線性變化于電場,在電場進(jìn)一步增強時,和電場同一方向的電疇迅速增長,而取向不一致??的電疇逐步消失,P與E間趨勢如0A段。隨著電場的進(jìn)一歩增強,電疇取向都基本^致??于電場方向,總體g現(xiàn)近似于單疇的現(xiàn)象,其極化強度基本上達(dá)到了最值,但由于感生極??化,極化強度仍能少量增加,P與E間趨勢如BC段。將BC段外延至Y軸,交點為E,??0E段代表飽和極化強度的大小。電場自C點開始減小
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈣鈦礦反鐵電氧化物的研究進(jìn)展[J]. 田野,靳立,馮玉軍,莊永勇,徐卓,魏曉勇. 物理學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[2]電致伸縮效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 王虹. 物理. 1985(12)
[3]弛豫型鐵電體[J]. 姚喜,陳至立. 壓電與聲光. 1984(06)
[4]鐵電陶瓷中的壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)[J]. 許祖謙. 壓電與聲光. 1982(04)
博士論文
[1]羥基磷灰石硅酸根功能化摻雜改性及其對骨礦化促進(jìn)作用的機理研究[D]. 仇志燁.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鈦酸鋇(BaTiO3)基無鉛電致伸縮陶瓷的制備與性能研究[D]. 肖飛.天津大學(xué) 2012
[2]PMN-PFN-PFW基電致伸縮材料制備及性能研究[D]. 韓靜國.天津大學(xué) 2007
[3]NBT基無鉛壓電陶瓷的摻雜改性研究[D]. 劉立英.北京工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3379100
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