本文關(guān)鍵詞：鈮酸鍶鋇陶瓷的制備及其電卡效應(yīng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電卡效應(yīng)因?yàn)槠渲评涞募夹g(shù)成本低、能源轉(zhuǎn)換率高以及環(huán)保等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。SrxBa1-xNb2O6陶瓷是非充滿型鎢青銅結(jié)構(gòu)的典型代表,因?yàn)榫哂袃?yōu)異的鐵電、壓電、熱釋電以及非線性光學(xué)性能,是制備電卡效應(yīng)的優(yōu)選材料。本文研究了SrxBa1-xNb2O6陶瓷的成分、晶體結(jié)構(gòu)、微結(jié)構(gòu)與介電和鐵電性能間的關(guān)系,探討影響該體系材料的介電擊穿場強(qiáng)以及電卡效應(yīng)的因素,尋求提高無鉛陶瓷電卡效應(yīng)的方法。采取放電等離子燒結(jié)法(以下簡寫成SPS)制備出了晶粒小且致密度高的SrxBa1-xNb2O6(簡稱SBN) (x=0.4,0.5,0.6)陶瓷,通過掃描電子顯微鏡以及介電溫譜和鐵電性能的對(duì)比分析,可知SPS樣品的晶粒尺寸比傳統(tǒng)固相燒結(jié)法(以下簡寫成CS)的小；隨著晶粒尺寸的減小,介電常數(shù)減小。通過測量SPS和CS兩種燒結(jié)方法制備的SBN40、SBN50和SBN60陶瓷在不同溫度下的極化值,可知不同的燒結(jié)方法會(huì)影響陶瓷的鐵電性能,從而影響其電卡效應(yīng)。SPS制備的SBN40、SBN50以及SBN60陶瓷的晶粒尺寸小,致密度比CS試樣的高,介電擊穿場強(qiáng)可以達(dá)到80kV/cm,比起CS的試樣高出將近一倍。在105℃及電場變化ΔE=80kV/cm時(shí),其AT值為0.51℃。ΔS為0.57J/(kg.K),比CS制備的試樣提高了0.1℃。采用化學(xué)共沉淀法合成SBN陶瓷粉末,研究合成條件沉淀劑的滴加方式、pH值、煅燒溫度及煅燒時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的影響規(guī)律,本文以硝酸鍶和乙酸鋇以及草酸鈮作為前驅(qū)體,以碳酸銨作為沉淀劑。在pH=10.5,煅燒溫度為700-C,合成SBN40陶瓷粉末,在pH=11,煅燒溫度為800℃合成SBN50陶瓷粉末,提高鋇前驅(qū)體的計(jì)量比分別至1.15和1.30,才能在pH=11,800℃得到單相的SBN60和SBN75陶瓷粉末。該方法與現(xiàn)有文獻(xiàn)采用HF溶解Nb205的方法相比,制備過程簡單,避開了環(huán)境污染嚴(yán)重的HF。共沉淀法制備的SBN陶瓷粉末晶粒尺寸約為100nm左右,CS制備的SBN陶瓷粉末晶粒尺寸約為2μm,小了20倍左右。共沉淀法合成的前驅(qū)體粉末經(jīng)過SPS燒結(jié)而成的陶瓷試樣的晶體顆粒尺寸對(duì)比CS前驅(qū)體粉末制備的陶瓷樣品小。相比CS制備的陶瓷試樣,介電常數(shù)降低。該晶體顆粒尺寸小且致密度高,其介電擊穿場強(qiáng)。是CS的3.8倍。因此具有較高的電卡效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6 放電等離子燒結(jié)(SPS) 化學(xué)共沉淀法 電卡效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-27
• 1.1 引言9
• 1.2 電卡效應(yīng)的概述與原理9-17
• 1.2.1 概念以及物理意義9-10
• 1.2.2 電卡效應(yīng)的測量方法10-12
• 1.2.3 電卡效應(yīng)材料的研究進(jìn)展12-15
• 1.2.4 電卡效應(yīng)的制冷原理15-17
• 1.3 Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6基陶瓷17-19
• 1.3.1 Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6的晶體結(jié)構(gòu)17-18
• 1.3.2 Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6的應(yīng)用前景18
• 1.3.3 Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6的置換改性18-19
• 1.4 放電等離子燒結(jié)(SPS)技術(shù)19-24
• 1.4.1 SPS技術(shù)的發(fā)展20
• 1.4.2 SPS技術(shù)的原理20-22
• 1.4.3 SPS技術(shù)的工藝22-23
• 1.4.4 SPS技術(shù)的應(yīng)用23-24
• 1.5 化學(xué)共沉淀法24-26
• 1.5.1 共沉淀法的工藝過程24-25
• 1.5.2 共沉淀法的影響因素25-26
• 1.6 課題的提出與研究內(nèi)容26-27
• 第二章 固相法制備Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6陶瓷的介電和鐵電性能27-37
• 2.1 前言27
• 2.2 樣品的制備與測試27-29
• 2.2.1 陶瓷樣品的制備27-28
• 2.2.2 陶瓷樣品的測試28-29
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論29-35
• 2.3.1 陶瓷燒結(jié)特性29-31
• 2.3.2 相組成與微觀結(jié)構(gòu)31-33
• 2.3.3 介電性能和熱學(xué)性能分析33-34
• 2.3.4 鐵電性能分析34-35
• 2.4 小結(jié)35-37
• 第三章 固相法制備Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6陶瓷的電卡效應(yīng)37-45
• 3.1 引言37
• 3.2 樣品的制備與測試37-38
• 3.2.1 陶瓷樣品的制備37-38
• 3.2.2 陶瓷樣品的測試38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論38-44
• 3.3.1 介溫性能及熱學(xué)性能分析38
• 3.3.2 極化值測量38-42
• 3.3.3 ECE計(jì)算分析42-44
• 3.4 小結(jié)44-45
• 第四章 共沉淀法合成Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6陶瓷的電卡效應(yīng)45-57
• 4.1 前言45-46
• 4.2 樣品的制備與測試46-48
• 4.2.1 陶瓷粉末的制備46-48
• 4.2.2 陶瓷樣品的測試48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論48-55
• 4.3.1 影響共沉淀過程中的因素48-52
• 4.3.2 SBN陶瓷粉末的形貌分析52-54
• 4.3.3 介電性能分析54-55
• 4.3.4 鐵電性能分析55
• 4.4 小結(jié)55-57
• 第五章 總結(jié)57-59
• 參考文獻(xiàn)59-69
• 致謝69-71
• 個(gè)人簡歷71-73
• 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73

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;日漢塑料工業(yè)詞匯(9)[J];化工新型材料;1982年09期

2 ;[J];;年期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張志聰;鈮酸鍶鋇陶瓷的制備及其電卡效應(yīng)[D];浙江大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：鈮酸鍶鋇陶瓷的制備及其電卡效應(yīng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：297854