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
電致伸縮效應能夠實現機電轉化,且其具有應變滯后低的優(yōu)點,因此,它可應用于微位移驅動器設備。對電致伸縮效應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,人們逐漸關注無鉛體系。本文設計并制備了(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,對它們進行了XRD、SEM、介電及鐵電性能測試,分析了它們的結構演變、微觀形貌、介電、鐵電及電致伸縮性能,探討了其應變熱穩(wěn)定性與極化強度(相對介電常數)的關系。具體的實驗結論如下:(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四方相轉變?yōu)閜m-3m立方相。低溫介電結果表明,x=0.08組分顯示出明顯的介電弛豫現象,而且從-55℃~125℃溫度范圍出現了平穩(wěn)的介電平臺,此組分介電熱變化率為△εr/ε25≦±15%,符合X7R電容器標準要求。鐵電性能測試表明,x=0.08組分在30℃~120℃溫度范圍內,表現出低滯后、高熱穩(wěn)定性的應變,...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數】:55 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1壓電效應示意圖:(a)正常態(tài),(b)正壓電效應,(c)逆壓電效應??
有幾個埃大小,疇壁可隨外電場方向而轉向,其轉向歷程基本包含新生疇的發(fā)展和疇壁的??移動。電疇現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是具有極化落后于電場的現象,即出現電滯回線。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關系??總體雖現出?復雜的非線性的特點,極化強度滯后于電場的變化。當開始施加電場時,極化??線性變化于電場,在電場進一步增強時,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。隨著電場的進一歩增強,電疇取向都基本^致??于電場方向,總體g現近似于單疇的現象,其極化強度基本上達到了最值,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,產了離子間的賣際距離,因此人們對容忍國子公式(1-1)進獰了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,AB03型金屬氧化物可以保持結構示意圖如圖1-3所錄。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鈣鈦礦反鐵電氧化物的研究進展[J]. 田野,靳立,馮玉軍,莊永勇,徐卓,魏曉勇. 物理學進展. 2017(05)
[2]電致伸縮效應及其應用[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和電致伸縮效應[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作用的機理研究[D]. 仇志燁.華中科技大學 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 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 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 2005
本文編號:3379100
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數】:55 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1壓電效應示意圖:(a)正常態(tài),(b)正壓電效應,(c)逆壓電效應??
有幾個埃大小,疇壁可隨外電場方向而轉向,其轉向歷程基本包含新生疇的發(fā)展和疇壁的??移動。電疇現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是具有極化落后于電場的現象,即出現電滯回線。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關系??總體雖現出?復雜的非線性的特點,極化強度滯后于電場的變化。當開始施加電場時,極化??線性變化于電場,在電場進一步增強時,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。隨著電場的進一歩增強,電疇取向都基本^致??于電場方向,總體g現近似于單疇的現象,其極化強度基本上達到了最值,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,產了離子間的賣際距離,因此人們對容忍國子公式(1-1)進獰了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,AB03型金屬氧化物可以保持結構示意圖如圖1-3所錄。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鈣鈦礦反鐵電氧化物的研究進展[J]. 田野,靳立,馮玉軍,莊永勇,徐卓,魏曉勇. 物理學進展. 2017(05)
[2]電致伸縮效應及其應用[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和電致伸縮效應[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作用的機理研究[D]. 仇志燁.華中科技大學 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 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 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 2005
本文編號:3379100
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