發(fā)布時間：2017-10-17 01:31

  本文關(guān)鍵詞：PLZT基弛豫鐵電陶瓷壓電特性的研究

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【摘要】：壓電材料是能將機械能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料,在傳感器、驅(qū)動器、超聲換能器等電子元件和器件方面有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)的進步,人們生活水平的提高,電子整機的不斷小型化,對壓電材料性能的要求越來越高。本文對Pb1-xLax(Zr1-yTiy)1-x/4O3+1wt% Sb2O5(PLSZT)壓電陶瓷材料進行了系統(tǒng)的研究。測試了一系列不同Zr/Ti比和La取代量下配方的介電、鐵電、壓電特性。通過XRD、 SEM以及電性能參數(shù)溫度特性測試,分析了鐵電壓電特性與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)La3+取代使得PZT的準同型相界(MPB)發(fā)生了偏移,隨著La取代量的增加,MPB向高Zr/Ti比方向移動,極化也會使得三方相向四方相發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)變。因此對Zr/Ti比的不同,相對應(yīng)壓電性最優(yōu)所需的La取代量也不同。在x=0.065,y=0.41時獲得壓電性最優(yōu)的配方：d33=842 pC/N,kp=0.71,kt=0.54,Qm=38,εr=5089,tgδ=0.029。對介電常數(shù)(εr)溫譜的測試擬合表明本實驗中La取代PLSZT陶瓷材料均為彌散相變鐵電體。以Pb0.935-xLa0.065Ax(Zr0.58Ti0.40)O3+1wt%Sb2O5為研究對象,其中A分別為Sr2+和Ba2+,研究表明兩者對配方的影響規(guī)律較為相似。這兩種離子的取代在x=0.005時候都有利于d33的提高,但其后隨取代量增加d33下降。這兩種離子的取代都有利于εr提高和tg8降低,都在x=0.005的時壓電性最優(yōu),性能如下Sr:d33=857 pC/N,kp=0.67,kt=0.52,Qm=45,εr=5868,tgδ=0.021。Ba:d33=871 pC/N,kp=0.69,kt=0.53,Qm=47,εr=5334,tgδ=0.018。最后測試了溫度對Pb0.935-xLa0.065Bax(Zr0.58Ti0.40)O3+1wt% Sb2O5壓電鐵電性能的影響。極化樣品在溫度為Tnr=119℃(TnrTm,其中Tm為介電常數(shù)最大值對應(yīng)的溫度,Tm=178℃)存在明顯的介電和損耗峰。溫度高于和低于Tnr時εr和tgδ頻率彌散程度不同,發(fā)生微疇和宏疇相互轉(zhuǎn)變。Tnr附近,Pr、Ec、kp大幅度地衰減。
【關(guān)鍵詞】：鋯鈦酸鉛 La取代 壓電性 弛豫特性 熱穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM282
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-35
• 1.1 鐵電陶瓷概述10-17
• 1.1.1 鐵電性與鐵電陶瓷10-13
• 1.1.2 鐵電體的壓電性13-15
• 1.1.3 鐵電陶瓷的應(yīng)用15-17
• 1.2 強壓電性材料17-23
• 1.2.1 強壓電材料的用途17-18
• 1.2.2 強壓電性的起源18-21
• 1.2.3 國內(nèi)外的研究狀況21-23
• 1.3 弛豫鐵電體23-31
• 1.3.1 簡介23-26
• 1.3.2 弛豫鐵電體的強壓電性26-27
• 1.3.3 弛豫鐵電體PLZT材料國內(nèi)外的研究進展27-31
• 1.4 本論文的研究工作31-35
• 1.4.1 已有的研究基礎(chǔ)31-33
• 1.4.2 本論文研究工作的目的及意義33-35
• 第二章 實驗方法35-39
• 2.1 實驗原料35
• 2.2 工藝流程35
• 2.3 測試表征及儀器設(shè)備35-39
• 2.3.1 晶相及微觀性能表征35-37
• 2.3.2 介電性能測試37
• 2.3.3 壓電、鐵電性能測試37-39
• 第三章 鋯鈦比以及La取代對PLSZT微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響39-57
• 3.1 前言39
• 3.2 鋯鈦比對于不同La取代量PLSZT晶相結(jié)構(gòu)的影響39-42
• 3.3 鋯鈦比對于不同La取代量PLSZT壓電、鐵電性能的影響42-47
• 3.4 鋯鈦比對于不同La取代量PLSZT介電性能的影響47-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第四章 SrCO_3、BaCO_3對PLSZT的改性及熱穩(wěn)定性研究57-78
• 4.1 前言57
• 4.2 SrCO_3對PLSZT的改性研究57-64
• 4.2.1 Sr取代對于PLSZT晶相結(jié)構(gòu)的影響57-59
• 4.2.2 Sr取代對于PLSZT壓電、鐵電性能的影響59-61
• 4.2.3 Sr取代對于PLSZT介電性能的影響61-63
• 4.2.4 Sr取代對于PLSZT性能影響總結(jié)63-64
• 4.3 BaCO_3對PLSZT的改性研究64-70
• 4.3.1 Ba取代對于PLSZT晶相結(jié)構(gòu)的影響64-66
• 4.3.2 Ba取代對于PLSZT壓電、鐵電性能的影響66-68
• 4.3.3 Ba取代對于PLSZT介電性能的影響68-70
• 4.3.4 Ba取代對于PLSZT性能影響總結(jié)70
• 4.4 熱穩(wěn)定性研究70-76
• 4.5 本章小結(jié)76-78
• 第五章 全文總結(jié)78-80
• 參考文獻80-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果89-90
• 致謝90-91
• 附件91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周桃生,王世敏,顧豪爽,何云斌,鄺安祥,孫文華;高d_（33）·g_（33）值PZT壓電陶瓷材料中Sb_2O_3摻雜的作用[J];湖北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1996年03期

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本文編號：1046064