發(fā)布時(shí)間：2021-04-05 10:52

　　隨著電子設(shè)備不斷向輕量化、低成本和高品質(zhì)方向發(fā)展,要求相應(yīng)的元器件必須兼具小型化、高性能、低成本和環(huán)境友好等特征。鈮酸鉀鈉基無鉛介電陶瓷是一類備受關(guān)注的環(huán)境友好型電子材料,其各方面的綜合性能較好,例如,高的居里溫度為實(shí)現(xiàn)寬的介電溫度穩(wěn)定區(qū)間提供了可能,這一特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)該材料在多層陶瓷電容器（英文簡(jiǎn)稱MLCC）高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。為了促進(jìn)鈮酸鉀鈉基陶瓷在該領(lǐng)域的發(fā)展,越來越多的研究者投身于其中,但是由于其在高溫下金屬元素（K,Na）的揮發(fā)導(dǎo)致(K_0.5Na_0.5)NbO₃（KNN）的性能未達(dá)理想值,因此提高KNN的電學(xué)性能具有重大意義。本文采用傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法制備Bi(Cu_2/3Nb_1/3)O₃（BCN）、Bi(Ni_2/3Nb_1/3)O₃（BNN）、Bi(Ni_3/4W_1/4)O₃（BNW）、Bi(Mg_3/4Mo... 

【文章來源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ABO3晶體結(jié)構(gòu)圖[6]

4具有鐵電性能的材料重要特征是具有電滯回線，如圖1.2所示為典型的P-E（極化強(qiáng)度-外加電場(chǎng)）回線[9]。在外加電場(chǎng)的作用下，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的持續(xù)增大，到達(dá)某一值時(shí)會(huì)出現(xiàn)晶體內(nèi)部只存在與電場(chǎng)方向相同的單個(gè)電疇，這時(shí)鐵電體的極化強(qiáng)度達(dá)到飽和，如圖C點(diǎn)位置。此時(shí)當(dāng)電場(chǎng)開始降低時(shí)，晶體的極化強(qiáng)度也逐漸下降。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度降到0值時(shí)，會(huì)存在一個(gè)剩余極化強(qiáng)度（Pr），這個(gè)剩余極化強(qiáng)度的產(chǎn)生，是由于陶瓷中不同晶相的存在以及晶相的對(duì)稱性差使得之前翻轉(zhuǎn)的電疇在返回到原來的位子上的路徑變得困難。CB線段延長(zhǎng)線與P軸的交點(diǎn)Ps表示電疇的自發(fā)極化強(qiáng)度，相當(dāng)于每個(gè)電疇固有的極化強(qiáng)度。為了去掉Pr必須再加反向電場(chǎng)，使晶體中電場(chǎng)方向的電疇偶極矩與逆電場(chǎng)方向的電疇極矩相等，極化相消，Ec為使極化消失的電場(chǎng)，也是矯正極化狀態(tài)的電場(chǎng)值，稱為矯頑常圖1.2電滯回線[9]Figure1.2Ferroelectrichysteresisloop1.5研究思路及內(nèi)容1.5.1研究思路隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，依托4G的良好技術(shù)，第五代移動(dòng)通訊技術(shù)即5G時(shí)代已經(jīng)迅速發(fā)展起來，電子元器件又迎來了一次快速發(fā)展的新時(shí)期。由于功能陶瓷的小型化、高性能等優(yōu)點(diǎn)，人們對(duì)電子陶瓷材料的需求加大，例如多層陶瓷電容器（MLCC）市場(chǎng)中，研究者對(duì)性能優(yōu)異的介電陶瓷投入了大量的關(guān)注。目前，為了代替有毒的鉛基陶瓷材料，擴(kuò)大健康友好型市場(chǎng)，許多無鉛介電陶瓷正在被研究當(dāng)中，如鈮酸鉀鈉基、碳酸鋇基、以及鈦酸鉍鈉基陶瓷等。其中，鈮酸鉀鈉基無鉛介電陶瓷在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大的應(yīng)用前景，但是它的

14表3.1(1-x)KNN-xBCN和(1-x)KNN-xBNN配方原料質(zhì)量Table3.1Massofrawmaterialsfor(1-x)KNN-xBCNand(1-x)KNN-xBNN單位(g)(K0.5Na0.5)NbO3Bi(Cu2/3Nb1/3)O3K2CO3Na2CO3Nb2O5Bi2O3CuONb2O523.63829.385547.07639.3292.12353.5475x=0150x=0.00514.85660.1434x=0.0114.71450.2855x=0.01514.57370.4263x=0.0214.43410.5659單位(g)(K0.5Na0.5)NbO3Bi(Ni2/3Nb1/3)O3K2CO3Na2CO3Nb2O5Bi2O3NiONb2O523.63829.385547.07639.82832.01523.5565x=0150x=0.00514.85800.1420x=0.007514.78740.2126x=0.0114.71720.2828x=0.012514.64730.3527x=0.01514.57770.42233.3KNN-BCN陶瓷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析3.3.1KNN-BCN陶瓷的相結(jié)構(gòu)圖3.1(1-x)KNN-xBCN陶瓷的XRD衍射圖譜Figure3.1XRDpattersof(1-x)KNN-xBCNceramic如圖3.1為最佳溫度燒結(jié)的(1-x)KNN-xBCN(x=0，0.005，0.01，0.015，0.02)陶瓷的XRD衍射圖譜(最佳燒結(jié)溫度分別為1145℃、1145℃、1155℃、1130℃)。

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