發(fā)布時間：2017-08-30 04:16

  本文關(guān)鍵詞：組分梯度變化PZ-PT-PZN陶瓷的制備及性能研究

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【摘要】：PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(Zn_(1/3)Nb_(1/3))O_3(PZ-PT-PZN)陶瓷是一種經(jīng)鋅鈮酸鉛(PZN)改性的鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷,具有良好的介電和鐵電性能,在壓電傳感、鐵電制冷、鐵電存儲上具有良好的應(yīng)用。此外,PZT95/5(Zr:Ti=95:5)陶瓷在高溫鐵電相(FR(HT))和低溫鐵電相(FR(LT))之間的相變處于室溫區(qū)域,相變時具有高的熱釋電系數(shù),在非制冷紅外探測領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。論文采用放電等離子燒結(jié)法制備了致密的0.9PbZrO_3-xPbTiO_3-(0.1-x)Pb(Zn_(1/3)Nb2/3)O_3陶瓷(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04和0.05),并利用放電等離子燒結(jié)技術(shù)低溫快速致密化的燒結(jié)特點,在多組分PZ-PT-PZN陶瓷體系中通過改變燒結(jié)體的后續(xù)熱處理溫度和熱處理時間,調(diào)控陶瓷組分間的擴(kuò)散,獲得組分梯度變化的多組分陶瓷。結(jié)合XRD、SEM以及電學(xué)性能評價,研究PZ-PT-PZN陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。得出結(jié)論如下:(1)放電等離子燒結(jié)法可以制備晶粒細(xì)小,接近理論密度的PZ-PT-PZN鐵電陶瓷,晶粒平均尺寸低于1mm,陶瓷實際密度達(dá)到理論密度的98%以上。(2)在X射線衍射分析中,Ti含量為零的PZ-PT-PZN的衍射峰基本符合PbZrO_3正交晶系的衍射峰,屬于空間群P2cb。隨著陶瓷成分中的Ti含量的增加,陶瓷的晶型向四方相和立方相轉(zhuǎn)變,而且陶瓷晶粒的形貌變好,介電常數(shù)、飽和極化強(qiáng)度和剩余極化強(qiáng)度增大,Ti含量的增加對成分、組分之間擴(kuò)散的促進(jìn)具有重要的作用。(3)熱處理溫度和熱處理時間對于SPS法燒結(jié)后調(diào)控組分之間的擴(kuò)散具有重要的作用,研究發(fā)現(xiàn)熱處理溫度1100℃下熱處理1小時,復(fù)合陶瓷(AB)(預(yù)燒后的組分A與B以1:1的比例混合后燒結(jié))具有較高的介電常數(shù)(er=9281)和較低的介電損耗(tanq=0.0252)。
【關(guān)鍵詞】：放電等離子燒結(jié) 擴(kuò)散 介電性能 后處理條件
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 引言10-11
• 1.2 電介質(zhì)相關(guān)的基礎(chǔ)理論11-17
• 1.2.1 電介質(zhì)概述11-13
• 1.2.2 鐵電的定義以及電滯回線基礎(chǔ)，13-14
• 1.2.3 熱釋電概述14-15
• 1.2.4 熱釋電鐵電陶瓷及熱釋電系數(shù)測量方法15-17
• 1.3 放電等離子燒結(jié)（SPS）17-22
• 1.3.1 SPS的發(fā)展歷史17-18
• 1.3.2 SPS系統(tǒng)裝置18
• 1.3.3 SPS燒結(jié)原理與技術(shù)特點18-20
• 1.3.4 SPS燒結(jié)技術(shù)的工藝參數(shù)20-22
• 1.3.5 SPS技術(shù)的應(yīng)用22
• 1.4 鋯鈦酸鉛基陶瓷的研究現(xiàn)狀22-24
• 1.5 課題的提出與研究內(nèi)容24-26
• 第二章 實驗過程及測試手段26-33
• 2.1 實驗原料及主要儀器26-27
• 2.2 實驗制備流程27-30
• 2.2.1 粉料預(yù)燒27-28
• 2.2.2 陶瓷制備28-30
• 2.3 測試方法30-33
• 第三章 單組分PZ-PT-PZN陶瓷的放電等離子燒結(jié)33-45
• 3.1 引言33-34
• 3.2 實驗結(jié)果與討論34-44
• 3.2.1 SPS燒結(jié)特性34-36
• 3.2.2 物相分析36-38
• 3.2.3 微觀結(jié)構(gòu)分析38-40
• 3.2.4 介電性能分析40-42
• 3.2.5 鐵電性能分析42-44
• 3.3 小結(jié)44-45
• 第四章 多組分PZ-PT-PZN陶瓷的放電等離子燒結(jié)45-61
• 4.1 引言45-46
• 4.2 實驗結(jié)果與討論46-60
• 4.2.1 SPS燒結(jié)特性46-47
• 4.2.2 物相分析47-48
• 4.2.3 微觀結(jié)構(gòu)分析48-51
• 4.2.4 介電性能分析51-57
• 4.2.5 鐵電性能分析57-59
• 4.2.6 熱釋電性能分析59-60
• 4.3 小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 結(jié)論61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果67-68
• 個人簡歷68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 殷江;袁國亮;劉治國;;鐵電材料的研究進(jìn)展[J];中國材料進(jìn)展;2012年03期

2 劉林華;羅豪u&;吳嘯;趙祥永;方家熊;李言瑾;邵秀梅;景為平;;新型熱釋電材料及其在紅外探測器中的應(yīng)用[J];紅外與激光工程;2011年05期

3 戚冰;陳國華;;鈮酸鍶鋇陶瓷材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報;2007年09期

4 張德銀;黃大貴;李金華;董政;陳敏;;鉭酸鋰薄膜材料及其熱釋電紅外傳感器應(yīng)用研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報;2007年03期

5 李坤,曹大呼,李金華,陳王麗華;鋅鈮酸鉛-鋯鈦酸鉛(PZN-PZT)壓電陶瓷和陶瓷纖維的制備[J];無機(jī)材料學(xué)報;2005年05期

6 侯識華,宋世庚,陶明德;熱釋電材料及其應(yīng)用[J];電子元件與材料;2000年06期

7 劉梅冬,陳實,曾亦可,饒韞華,李楚容,陳磊,潘曉光,鄧傳益;鉛基鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)鐵電薄膜的介電及熱釋電性能研究[J];功能材料;2000年01期

8 李汶霞，魯燕萍，果世駒;等離子燒結(jié)與等離子活化燒結(jié)[J];真空電子技術(shù);1998年01期

9 高濂,宮本大樹;放電等離子燒結(jié)技術(shù)[J];無機(jī)材料學(xué)報;1997年02期

10 孫大志，，林盛衛(wèi)，王永令;多組份復(fù)合的熱釋電陶瓷材料[J];無機(jī)材料學(xué)報;1995年01期

本文編號：757197