本文關(guān)鍵詞：高溫鉍層鈦酸鉍鈉壓電陶瓷的復(fù)合改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Aurivillus首先發(fā)現(xiàn)了含鉍層狀結(jié)構(gòu)化合物,鉍層狀結(jié)構(gòu)鐵電材料作為具有潛在應(yīng)用價值的無鉛壓電材料,特別是在高溫壓電領(lǐng)域的應(yīng)用,使其得到了較為廣泛地研究。由于其相對較低的介電常數(shù),低介電損耗,高介電擊穿強度,強各向異性機電耦合系數(shù)和低的諧振頻率溫度系數(shù),這些特征連同它們的高居里溫度(Tc),使鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷在高溫高頻領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。1.制備了一系列Bi含量改變的Na0.5Bi4.5Ti4015 (NBT)陶瓷,其分子式為：Na0.5Bi4.5(1+X)Ti4O15(x=-0.04,0.00,0.04,0.06)。改變Bi含量的Na0.5Bi4.5Ti4O15系列陶瓷使用傳統(tǒng)固體反應(yīng)方法合成,改變Bi含量有效提高了該系列陶瓷的壓電性能和介電性能。當(dāng)x=0.04時,陶瓷壓電常數(shù)為16 pC/N,介電損耗僅為0.30%。室溫下平面機電耦合系數(shù)kp的數(shù)值為(～6%),厚度機電耦合系數(shù)kt數(shù)值為(-26%),展現(xiàn)出很強的各向異性行為。隨著Bi含量的增加,樣品居里溫度逐漸升高。當(dāng)溫度為500℃時,電阻率仍然高于104Ω·m。改變Bi含量的Na0.5Bi4.5Ti4O15系列陶瓷的性能獲得了較大地提高,Bi含量的高低對鉍層陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能具有很重要的影響。2.研究了B位(W/Nb)復(fù)合取代改性對Bi45Ti4O15陶瓷的性能的影響。該系列陶瓷使用傳統(tǒng)固體反應(yīng)方法合成,其分子式為：Na0.5B14.5Ti4-x (W/Nb)x/2O15(x=0.000,0.015,0.020,0.025,0.040)。(W/Nb)復(fù)合取代改性有效地提高了該系列陶瓷的壓電活性和介電性能。改性的Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷的介電和壓電性能表現(xiàn)出很好的溫度穩(wěn)定性,加上其高居里溫度Tc-645℃,優(yōu)良的壓電系數(shù)～28pC/N,使該系列陶瓷在高溫應(yīng)用領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。3.研究了A位Ce取代改性對已經(jīng)B位W/Nb取代的(NaBi)0.5Bi4Ti3.98(WNb)0.01O15壓電陶瓷結(jié)構(gòu)以及壓電、介電性能的影響。其分子式為：(NaBi)0.5Bi4-xCexTi3.98(WNb)0.01O15(x=0.00,0.02,0.04,0.06)。Ce取代改性提高了該系列陶瓷的高溫電阻率約一個數(shù)量級,其壓電性能和介電性能也獲得了很大的提高。當(dāng)x=0.04時,壓電常數(shù)d33和居里溫度數(shù)值分別為31pC/N,660℃室溫下厚度振動機電耦合系數(shù)kt的數(shù)值為(～36%),平面振動機電耦合系數(shù)kp數(shù)值為(～8%),在室溫下介電損耗僅為0.20%。在350-560℃溫度范圍內(nèi)x=0.04的電阻率高于x=0.00的電阻率,當(dāng)溫度為500℃時,電阻率仍然高于105Ω·m。
【關(guān)鍵詞】：鉍層 壓電性 高溫壓電陶瓷 B位 A位
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM282
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 符號說明12-13
• 第一章 緒論13-27
• 1.1 壓電鐵電材料13
• 1.2 壓電效應(yīng)與壓電陶瓷13-14
• 1.3 無鉛壓電陶瓷14
• 1.4 鉍層狀結(jié)構(gòu)化合物14-17
• 1.4.1 工藝改性15-16
• 1.4.2 摻雜改性16-17
• 1.5 壓電陶瓷材料的制造過程17-20
• 1.6 性能測試20-22
• 1.7 論文的概要22-24
• 本章參考文獻24-27
• 第二章 Bi含量改變對Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)無鋁壓電陶瓷性能的影響27-42
• 2.1 前言27-28
• 2.2 實驗過程28-29
• 2.3 實驗結(jié)果與分析29-38
• 2.4 本章結(jié)論38-40
• 本章參考文獻40-42
• 第三章 B位(W/Nb)復(fù)合取代對Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)壓電陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響42-62
• 3.1 前言42-43
• 3.2 實驗過程43-45
• 3.3 實驗結(jié)果與分析45-51
• 3.3.1 B位Nb取代改性對Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)陶瓷壓電性能的影響45-48
• 3.3.2 B位W取代改性對Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)陶瓷壓電性能的影響48-51
• 3.4 B位W/Nb復(fù)合取代改性對Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)壓電陶瓷性能的影響51-57
• 3.4.1 實驗結(jié)果與分析51-57
• 3.5 本章結(jié)論57-59
• 本章參考文獻59-62
• 第四章 A位Ce和B位W/Nb同時取代對Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)壓電陶瓷壓電和介電性能的影響62-74
• 4.1 前言62
• 4.2 實驗過程62-64
• 4.3 實驗結(jié)果與分析64-70
• 4.4 本章結(jié)論70-72
• 本章參考文獻72-74
• 第五章 總結(jié)與展望74-77
• 5.1 總結(jié)74-75
• 5.2 展望75-77
• 致謝77-78
• 發(fā)表論文78-79
• 附件79-83
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表83

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