壓電陶瓷制備中分散劑的添加對(duì)陶瓷片性能一致性的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-04-27 18:34
壓電陶瓷是一種能夠?qū)C(jī)械能和電能進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化的功能材料,因?yàn)槠涮厥獾墓δ苄再|(zhì),目前已廣泛應(yīng)用于電子、通訊、家用電器、航空航天等領(lǐng)域。隨著壓電陶瓷材料的應(yīng)用推廣及生產(chǎn)廠家競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,對(duì)材料的性能提出了更高的要求,不僅需要其具有較高的壓電常數(shù)d33、介電常數(shù)εr、機(jī)電耦合系數(shù)Kp、以及較低的介電損耗tanδ等電學(xué)性能,同時(shí)還需提升生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品性能一致性,達(dá)到提升產(chǎn)品合格率、降低生產(chǎn)成本、減少原材料浪費(fèi)的目的。研究發(fā)現(xiàn):在大規(guī)模產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)化學(xué)組分分布不均勻的情況,這是導(dǎo)致產(chǎn)品性能偏差較大的最直接的原因。尤其是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)兩次球磨的過(guò)程中,因?yàn)槌煞值拿芏炔顒e,導(dǎo)致漿料沉淀分層,并最終影響產(chǎn)品性能的一致性。因此,為了使陶瓷粉末在兩次球磨過(guò)程中與漿料形成穩(wěn)定的懸浮液,本課題研究了分散劑添加以及添加種類、比例與工藝對(duì)壓電陶瓷產(chǎn)品性能和一致性的影響。本課題研究了三聚磷酸鈉、聚甲基丙烯酸銨、檸檬酸銨、聚乙二醇等分散劑的種類與工藝對(duì)壓電陶瓷漿料(BCZT/PSN-PNN-PZT/PZTS-SZTS壓電陶瓷粉料和酒精/水溶劑)的分散作用。研究結(jié)果表明分散劑的添加能夠?qū)芏喾N類的壓電陶瓷粉末...
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Summary
第一章 緒論
1.1 壓電陶瓷概述
1.1.1 壓電效應(yīng)
1.1.2 壓電材料的分類
1.1.3 主要性能參數(shù)
1.1.4 壓電陶瓷的制備工藝
1.1.5 壓電陶瓷的應(yīng)用
1.1.6 壓電陶瓷的發(fā)展
1.2 陶瓷添加劑
1.2.1 陶瓷添加劑的作用
1.2.2 陶瓷分散劑及其分類
1.2.3 陶瓷分散劑的作用
1.2.4 陶瓷分散劑的分散機(jī)理
1.2.5 陶瓷漿料懸浮體系特點(diǎn)
1.2.6 陶瓷分散劑的應(yīng)用與發(fā)展
1.3 概率密度函數(shù)
1.3.1 概率密度函數(shù)的定義及性質(zhì)
1.3.2 正態(tài)分布
1.3.3 正態(tài)性檢驗(yàn)
1.3.4 正態(tài)分布特征
1.4 本文的研究目的及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備介紹
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 分散劑實(shí)驗(yàn)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)用品準(zhǔn)備
2.2.2 模擬球磨及沉降
2.3 壓電陶瓷的制備及測(cè)試
2.3.1 主要工藝步驟
2.3.2 壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)和顯微圖像分析方法
2.3.3 壓電陶瓷電學(xué)性能測(cè)試及分析方法
2.4 實(shí)驗(yàn)方案
第三章 分散劑的添加對(duì)多種配方的壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.1 分散劑的添加對(duì)PZTS-SZTS壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.1.1 分散劑的選擇
3.1.2 添加不同濃度檸檬酸銨的分散實(shí)驗(yàn)
3.1.3 SEM分析
3.1.4 XRD分析
3.1.5 電學(xué)性能分析
3.2 分散劑的添加對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.2.1 分散劑的選擇
3.2.2 電學(xué)性能分析
3.3 分散劑的添加對(duì)BCZT壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.3.1 分散劑的選擇
3.3.2 電學(xué)性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 對(duì)于基礎(chǔ)配方PSN-PNN-PZT壓電陶瓷的分散劑選擇實(shí)驗(yàn)
4.1 分散劑選擇實(shí)驗(yàn)
4.1.1 溶劑乙醇/去離子水的模擬沉降
4.1.2 不同分散劑的模擬沉降
4.2 不同濃度聚甲基丙烯酸銨分散劑的沉降模擬實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 不同工藝步驟添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
5.1 粒度分析
5.2 XRD分析
5.3 SEM分析
5.4 電學(xué)性能一致性分析
5.4.1 概率密度分布分析壓電常數(shù)
5.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 在一次球磨時(shí)添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
6.1 粒度分析
6.2 XRD分析
6.3 SEM分析
6.4 電學(xué)性能一致性分析
6.4.1 概率密度分布分析壓電常數(shù)
6.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 在二次球磨時(shí)添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
7.1 粒度分析
7.2 XRD分析
7.3 SEM分析
7.4 電學(xué)性能一致性分析
7.4.1 概率密度度分布分析壓電常數(shù)
7.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
7.5 本章小結(jié)
第八章 在兩次球磨時(shí)均添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
8.1 粒度分析
8.2 XRD分析
8.3 SEM分析
8.4 電學(xué)性能一致性分析
8.4.1 概率密度分布分析壓電常數(shù)
8.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
8.5 本章小結(jié)
第九章 結(jié)果與討論
第十章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分散劑對(duì)PZTS-SZTS壓電陶瓷組織與性能的影響[J]. 程程,彭貴貴,鄭德一,張浩,胡順敏,張靜. 功能材料. 2016(12)
[2]氨基磺酸系陶瓷分散劑在黑泥/水界面的吸附分散作用[J]. 龐煜霞,賀政,鄧永紅,郭素芳,邱學(xué)青. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]建筑陶瓷復(fù)合分散劑的制備與性能研究[J]. 孫守男,金玉花,金鑫,劉曉非,吳曉樂(lè),阮鵬亮. 佛山陶瓷. 2014(09)
[4]鐵磁介電體的復(fù)數(shù)介電常數(shù)及儲(chǔ)能與損耗功率[J]. 楊全民,劉麗麗. 連云港師范高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]陶瓷用聚合物分散劑的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李鵬飛,吳長(zhǎng)友,周靖仁,程終發(fā),杜念增,高燦柱. 中國(guó)陶瓷. 2012(11)
[6]鈣鈦礦型無(wú)鉛壓電陶瓷研究進(jìn)展及今后發(fā)展思考[J]. 肖定全. 人工晶體學(xué)報(bào). 2012(S1)
[7]壓電發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 胡柳,何元庭,吳婷,鄧任華,朱本仁. 綠色科技. 2010(10)
[8]分散劑在BaTiO3漿料中的分散機(jī)理[J]. 章登宏,謝湘華,房毅,陳建華. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2010(04)
[9]壓電材料的制備應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀[J]. 何超,陳文革. 功能材料. 2010(S1)
[10]壓電材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 裴先茹,高海榮. 安徽化工. 2010(03)
碩士論文
[1]PZT壓電陶瓷制備工藝及性能研究[D]. 王佳.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[2]基于壓電陶瓷的振動(dòng)能量捕獲關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄧冠前.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[3]壓電陶瓷性能參數(shù)綜合測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 楊赫.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3163958
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Summary
第一章 緒論
1.1 壓電陶瓷概述
1.1.1 壓電效應(yīng)
1.1.2 壓電材料的分類
1.1.3 主要性能參數(shù)
1.1.4 壓電陶瓷的制備工藝
1.1.5 壓電陶瓷的應(yīng)用
1.1.6 壓電陶瓷的發(fā)展
1.2 陶瓷添加劑
1.2.1 陶瓷添加劑的作用
1.2.2 陶瓷分散劑及其分類
1.2.3 陶瓷分散劑的作用
1.2.4 陶瓷分散劑的分散機(jī)理
1.2.5 陶瓷漿料懸浮體系特點(diǎn)
1.2.6 陶瓷分散劑的應(yīng)用與發(fā)展
1.3 概率密度函數(shù)
1.3.1 概率密度函數(shù)的定義及性質(zhì)
1.3.2 正態(tài)分布
1.3.3 正態(tài)性檢驗(yàn)
1.3.4 正態(tài)分布特征
1.4 本文的研究目的及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備介紹
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 分散劑實(shí)驗(yàn)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)用品準(zhǔn)備
2.2.2 模擬球磨及沉降
2.3 壓電陶瓷的制備及測(cè)試
2.3.1 主要工藝步驟
2.3.2 壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)和顯微圖像分析方法
2.3.3 壓電陶瓷電學(xué)性能測(cè)試及分析方法
2.4 實(shí)驗(yàn)方案
第三章 分散劑的添加對(duì)多種配方的壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.1 分散劑的添加對(duì)PZTS-SZTS壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.1.1 分散劑的選擇
3.1.2 添加不同濃度檸檬酸銨的分散實(shí)驗(yàn)
3.1.3 SEM分析
3.1.4 XRD分析
3.1.5 電學(xué)性能分析
3.2 分散劑的添加對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.2.1 分散劑的選擇
3.2.2 電學(xué)性能分析
3.3 分散劑的添加對(duì)BCZT壓電陶瓷電學(xué)性能的影響
3.3.1 分散劑的選擇
3.3.2 電學(xué)性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 對(duì)于基礎(chǔ)配方PSN-PNN-PZT壓電陶瓷的分散劑選擇實(shí)驗(yàn)
4.1 分散劑選擇實(shí)驗(yàn)
4.1.1 溶劑乙醇/去離子水的模擬沉降
4.1.2 不同分散劑的模擬沉降
4.2 不同濃度聚甲基丙烯酸銨分散劑的沉降模擬實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 不同工藝步驟添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
5.1 粒度分析
5.2 XRD分析
5.3 SEM分析
5.4 電學(xué)性能一致性分析
5.4.1 概率密度分布分析壓電常數(shù)
5.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 在一次球磨時(shí)添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
6.1 粒度分析
6.2 XRD分析
6.3 SEM分析
6.4 電學(xué)性能一致性分析
6.4.1 概率密度分布分析壓電常數(shù)
6.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 在二次球磨時(shí)添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
7.1 粒度分析
7.2 XRD分析
7.3 SEM分析
7.4 電學(xué)性能一致性分析
7.4.1 概率密度度分布分析壓電常數(shù)
7.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
7.5 本章小結(jié)
第八章 在兩次球磨時(shí)均添加分散劑對(duì)PSN-PNN-PZT壓電陶瓷性能一致性的影響
8.1 粒度分析
8.2 XRD分析
8.3 SEM分析
8.4 電學(xué)性能一致性分析
8.4.1 概率密度分布分析壓電常數(shù)
8.4.2 介電常數(shù),介電損耗及機(jī)電耦合系數(shù)分析
8.5 本章小結(jié)
第九章 結(jié)果與討論
第十章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分散劑對(duì)PZTS-SZTS壓電陶瓷組織與性能的影響[J]. 程程,彭貴貴,鄭德一,張浩,胡順敏,張靜. 功能材料. 2016(12)
[2]氨基磺酸系陶瓷分散劑在黑泥/水界面的吸附分散作用[J]. 龐煜霞,賀政,鄧永紅,郭素芳,邱學(xué)青. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]建筑陶瓷復(fù)合分散劑的制備與性能研究[J]. 孫守男,金玉花,金鑫,劉曉非,吳曉樂(lè),阮鵬亮. 佛山陶瓷. 2014(09)
[4]鐵磁介電體的復(fù)數(shù)介電常數(shù)及儲(chǔ)能與損耗功率[J]. 楊全民,劉麗麗. 連云港師范高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]陶瓷用聚合物分散劑的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李鵬飛,吳長(zhǎng)友,周靖仁,程終發(fā),杜念增,高燦柱. 中國(guó)陶瓷. 2012(11)
[6]鈣鈦礦型無(wú)鉛壓電陶瓷研究進(jìn)展及今后發(fā)展思考[J]. 肖定全. 人工晶體學(xué)報(bào). 2012(S1)
[7]壓電發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 胡柳,何元庭,吳婷,鄧任華,朱本仁. 綠色科技. 2010(10)
[8]分散劑在BaTiO3漿料中的分散機(jī)理[J]. 章登宏,謝湘華,房毅,陳建華. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2010(04)
[9]壓電材料的制備應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀[J]. 何超,陳文革. 功能材料. 2010(S1)
[10]壓電材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 裴先茹,高海榮. 安徽化工. 2010(03)
碩士論文
[1]PZT壓電陶瓷制備工藝及性能研究[D]. 王佳.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[2]基于壓電陶瓷的振動(dòng)能量捕獲關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄧冠前.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[3]壓電陶瓷性能參數(shù)綜合測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 楊赫.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3163958
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