【摘要】：壓電材料是一類重要的功能電子材料,它能夠實現(xiàn)機械能與電能之間的轉換,在傳感器、驅動器、超聲換能器、蜂鳴器、電子點火器等各種電子器件方面有廣泛的應用。目前被人們熟知且用量最大的功能材料主要有鋯鈦酸鉛(簡稱PZT)基壓電陶瓷材料,但是PZT中含有的鉛物質會在制備、使用、廢棄處理中對人類的健康和環(huán)境的污染產(chǎn)生危害,這就促使人們把研究壓電材料的重點從有鉛向無鉛壓電材料領域轉移,使其成為了一項緊迫并且具備現(xiàn)實意義的課題。本論文采用固相反應法制備BaTiO3壓電陶瓷,系統(tǒng)的研究了缺陷偶極子對BaTiO3陶瓷壓電晶粒尺寸效應及溫度穩(wěn)定性的影響。首先研究了不同鋇鈦比對BaTiO3基陶瓷的正逆壓電晶粒尺寸效應的影響,并結合電疇結構、缺陷偶極子和飽和極化強度對正逆壓電晶粒尺寸效應的物理機制展開了較為深刻的探討。然后通過在BaTiO3基陶瓷中分別摻雜Cu O和Mn O來對比分析Cu O和Mn O對BaTiO3基陶瓷的壓電晶粒尺寸效應和電疇結構的影響。最后,在BaTiO3壓電陶瓷中同時摻雜Na2CO3、Al2O3來探究BaTiO3陶瓷的缺陷工程,并且系統(tǒng)的討論了Na+-Al3+缺陷偶極子對BaTiO3陶瓷的壓電性能、介電性能和溫度穩(wěn)定性的影響。
【圖文】：

電陶瓷材料類在施加外電場時不會有恒定電流流通的物質的統(tǒng)稱[1]。勢的功能型電子材料，廣泛應用在各類傳感器、功能材料各類電子科技領域中[2-7]。在通常情況下，分子間的相互作會緊密的束縛著電介質的帶電粒子[4-5]。當有外電場作用時移動，從而產(chǎn)生自發(fā)極化[8]。從不同的角度劃分，電介質可分為三類：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。由于固態(tài)電介質具有很多廣泛的關注。從具體結構上來劃分，電介質又分為單晶，反映電介質材料電學性質的參數(shù)：電位移矢量 D 和電極化，其中 ε0是真空介電常數(shù)[2-4]，影響極化矢量 P 發(fā)生變化力等。因為不同極化矢量 P 有不同的的產(chǎn)生機制，電介質電材料、壓電材料和介電材料等[4-15]。圖 1.1 給出了它們之能材料，可以在電能與機械能之間互相轉換，并且在電子研究電介質陶瓷材料。

圖 1.2 壓電陶瓷的制備流程圖料先進行原料準備處理，除雜去潮，然后依照化學方程式的配方比例嚴確保準確性，一般要精確到小數(shù)點后 3 位，第四位的誤差在±5 之內，，不與第三介質接觸直接倒入球磨罐中。合磨細一般在行星球磨機中進行，目的是將各種原料混合均勻并且磨細，為備條件，實驗室一般采用干磨或濕磨的方法。小批量可以采用干磨的乙醇等介質進行濕磨，這個過程一般是 12 小時。燒的是在高溫下使得各原料進行固相反應，生成所需要的壓電材料粉末的核心，會直接影響后續(xù)的燒結條件及最終樣品的性能。次細磨的目的是將預燒完的壓電材料粉末再混勻磨細，為成型做準備。具體磨，磨到肉眼看不到顆粒為止，然后再采用行星球磨機精磨，實驗室
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM282

【參考文獻】

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本文編號：2697557