【摘要】：弛豫鐵電體(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3(簡稱PMN-PT)具有優(yōu)異的鐵電、壓電和電光性能。PMN-PT基透明鐵電陶瓷非常適合開發(fā)電光開關(guān)等器件,在光通信領(lǐng)域應(yīng)用前景誘人。同時,稀土摻雜的PMN-PT基透明鐵電陶瓷是理想的光致發(fā)光材料,不僅在光學(xué)傳感器、3D顯示等方面應(yīng)用前景廣闊,還可用于研發(fā)電控光致發(fā)光器件和多功能光學(xué)器件。我們用鈮鐵礦前驅(qū)體法合成PMN-PT粉體,先氧氣氛燒結(jié)再熱壓燒結(jié),燒成了La摻雜的0.88PMN-0.12PT透明電光陶瓷和Er摻雜的0.67PMN-0.33PT鐵電發(fā)光陶瓷。本論文先介紹PMN-PT基透明陶瓷的制備工藝,接著討論預(yù)燒溫度和稀土離子La、Er摻雜量等條件對透明鐵電陶瓷電學(xué)、光學(xué)和光致發(fā)光等性能的影響。主要的結(jié)果和結(jié)論如下:1.燒成了四種La摻雜量(La=0.5、1.0、1.5、2.0 mol%)的0.88PMN-0.12PT透明陶瓷。陶瓷均屬純凈的鈣鈦礦相,其中晶粒堆積高度致密,斷面以穿晶斷裂為主。陶瓷都高度透明,其中La含量1 mol%的透明陶瓷在632 nm波段透光率為65%,在近紅外光區(qū)高達(dá)70%,接近其透光率理論極限值。隨著La摻雜量增加,0.88PMN-0.12PT透明鐵電陶瓷的剩余極化值和矯頑場均下降,電滯回線變得更細(xì)瘦傾斜,陶瓷的介電溫譜逐漸寬化,表明陶瓷的弛豫特性單調(diào)增強。2.在其它制備工藝條件不變的情況下,對比了燒結(jié)溫度分別為1220℃、1230℃、1240℃和1250℃時燒成的0.88PMN-0.12PT透明鐵電陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)與性能表現(xiàn)差異。結(jié)果表明,隨著預(yù)燒溫度上升,陶瓷的晶粒尺寸增大,穿晶斷裂更多見。預(yù)燒溫度為1250℃時0.88PMN-0.12PT陶瓷的透光率最高。預(yù)燒溫度對陶瓷的電滯回線形狀和介電常數(shù)無顯著影響。3.制備了Er摻雜量不等(Er=0、0.5、1.0、1.5 mol%)的0.67PMN-0.33PT鐵電陶瓷。陶瓷均屬單一的鈣鈦礦相,高度致密。Er摻雜量為1.5 mol%時,陶瓷的電滯回線矩形度最好,剩余極化值和矯頑場最大,其壓電系數(shù)d_(33)高達(dá)700 pC/N。摻Er的0.67PMN-0.33PT陶瓷不僅呈現(xiàn)下轉(zhuǎn)換發(fā)光,而且激發(fā)波長在980 nm時觀察到上轉(zhuǎn)換發(fā)光。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ174.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 司尚禹;張成俊;李秀慧;呂文明;王宜良;張永成;葉萬能;盧朝靖;;無壓燒結(jié)制備0.88PMN-0.12PT高度透明鐵電陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)研究[J];電子顯微學(xué)報;2014年06期

2 李長青;張明福;左洪波;孟松鶴;韓杰才;姚泰;;影響透明陶瓷透光性能的因素[J];兵器材料科學(xué)與工程;2006年02期

3 楊祖培,屈紹波,高峰,田長生;過量PbO和過量MgO對PMN-PT陶瓷相結(jié)構(gòu)及介電性能的影響[J];材料工程;2000年06期

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本文編號：2694369