近年來,弛豫鐵電單晶Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃（PIN-PMN-PT）在（001）方向上具有優(yōu)異的壓電性能和應(yīng)變響應(yīng)以及高的居里溫度、相變溫度和大的矯頑場(chǎng)而備受矚目,但是由于制備工藝復(fù)雜、成品率低以及制備周期長(zhǎng)等問題限制了其廣泛應(yīng)用。采用模板晶粒生長(zhǎng)（TGG）技術(shù),制備出的<001>取向的織構(gòu)陶瓷可以大幅度提高壓電陶瓷的電學(xué)性能,并且制備工藝簡(jiǎn)單,適合大規(guī)模生產(chǎn)。本文首先利用拓?fù)浠瘜W(xué)熔鹽合成（TMSS）法制備出片狀PbTiO₃（PT）模板,并在此基礎(chǔ)上首次合成出具有片狀形貌的Pb(Zr_xTi_1-x)O₃（PZT）晶粒,然后以PT模板為種晶,利用TGG技術(shù)制備出具有<001>取向的0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷,對(duì)模板和織構(gòu)陶瓷的制備工藝和性能進(jìn)行了系... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鉛基弛豫鐵電體的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 弛豫鐵電體
        1.2.2 鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)
        1.2.3 PIN-PMN-PT馳豫鐵電單晶
        1.2.4 PIN-PMN-PT多晶陶瓷
    1.3 壓電陶瓷的織構(gòu)化
        1.3.1 織構(gòu)壓電陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 晶粒定向生長(zhǎng)技術(shù)
        1.3.3 模板材料的選擇
        1.3.4 模板材料的合成方法
    1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容及工作安排
第二章 片狀模板和織構(gòu)陶瓷的制備及分析方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    2.3 片狀模板的制備工藝
        2.3.1 混料
        2.3.2 洗滌
        2.3.3 熔鹽反應(yīng)和拓?fù)浠瘜W(xué)反應(yīng)
    2.4 織構(gòu)陶瓷的制備工藝
        2.4.1 0.36 PIN-0.30PMN-0.34PT基體粉體的制備
        2.4.2 排膠和燒結(jié)
        2.4.3 上電極和極化
    2.5 模板和織構(gòu)陶瓷的性能測(cè)試
        2.5.1 體積密度測(cè)試
        2.5.2 X射線衍射物相分析
        2.5.3 Logtering因子
        2.5.4 掃描電子顯微鏡微觀形貌分析
        2.5.5 鐵電性能測(cè)試
        2.5.6 壓電性能測(cè)試
        2.5.7 電致應(yīng)變測(cè)試
        2.5.8 介電性能測(cè)試
第三章 片狀PbTiO_3和Pb(ZrxTi1-x)O_3模板的制備及其微結(jié)構(gòu)分析
    3.1 引言
    3.2 前驅(qū)體PbBi_4Ti_4O_(15)的制備及其微結(jié)構(gòu)分析
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)過程概述
        3.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)前驅(qū)體PbBi_4Ti_4O_(15)相結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響
        3.2.3 保溫時(shí)間對(duì)前驅(qū)體PbBi_4Ti_4O_(15)微觀形貌的影響
    3.3 片狀PbTiO_3模板的制備及其微結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)過程概述
        3.3.2 酸洗濃度對(duì)PbTiO_3模板相結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響
        3.3.3 過量PbO對(duì)PbTiO_3模板相結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響
        3.3.4 反應(yīng)溫度對(duì)PbTiO_3模板相結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響
        3.3.5 片狀PbBi_4Ti_4O_(15)和PbTiO_3晶粒的(001)取向度分析
        3.3.6 片狀PbTiO_3模板的形成機(jī)理
    3.4 片狀Pb(ZrxTi1-x)O_3粉體的制備及其微結(jié)構(gòu)分析
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)過程概述
        3.4.2 不同鋯鈦比下片狀Pb(ZrxTi1-x)O_3粉體的相結(jié)構(gòu)分析
        3.4.3 不同鋯鈦比下片狀Pb(ZrxTi1-x)O_3粉體的微觀形貌分析
        3.4.4 片狀Pb(ZrxTi1-x)O_3晶粒的(001)取向度分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷的制備及性能分析
    4.1 引言
    4.2 織構(gòu)陶瓷生坯的制備
        4.2.1 流延漿料的制備
        4.2.2 流延工藝制備陶瓷素坯膜片
        4.2.3 疊片和熱壓
    4.3 0.36 PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷生坯的分析
        4.3.1 前驅(qū)體MgNb2O6和InNbO4的相結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 0.36 PIN-0.30PMN-0.34PT預(yù)燒粉體的相結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 0.36 PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷生坯的斷面形貌分析
    4.4 模板含量對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷的性能影響
        4.4.1 模板含量對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷相結(jié)構(gòu)及取向度的影響
        4.4.2 模板含量對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷斷面形貌的影響
        4.4.3 模板含量對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷鐵電性能的影響
        4.4.4 模板含量對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷電致應(yīng)變的影響
        4.4.5 模板含量對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷壓電性能的影響
        4.4.6 模板含量對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT織構(gòu)陶瓷介電性能的影響
    4.5 燒結(jié)溫度對(duì)0.36PIN-0.30PMN-0.34PT-5%PT織構(gòu)陶瓷的性能影響
        4.5.1 燒結(jié)溫度對(duì)PIN-PMN-PT-5%PT織構(gòu)陶瓷的相結(jié)構(gòu)及取向度影響
        4.5.2 燒結(jié)溫度對(duì)PIN-PMN-PT-5%PT織構(gòu)陶瓷斷面形貌的影響
        4.5.3 燒結(jié)溫度對(duì)PIN-PMN-PT-5%PT織構(gòu)陶瓷致密性的影響
        4.5.4 燒結(jié)溫度對(duì)PIN-PMN-PT-5%PT織構(gòu)陶瓷鐵電性能的影響
        4.5.5 燒結(jié)溫度對(duì)PIN-PMN-PT-5%PT織構(gòu)陶瓷電致應(yīng)變的影響
        4.5.6 燒結(jié)溫度對(duì)PIN-PMN-PT-5%PT織構(gòu)陶瓷壓電性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本論文工作總結(jié)
    5.2 下一步研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺談壓電材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 段利利,邢健.  山東工業(yè)技術(shù). 2015(22)
[2]壓電陶瓷材料的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李環(huán)亭,孫曉紅,陳志偉.  現(xiàn)代技術(shù)陶瓷. 2009(02)
[3]平板式ZrO2汽車氧傳感器制備工藝新進(jìn)展[J]. 黃海琴,謝光遠(yuǎn),王杏,尹亮亮.  傳感器世界. 2009(01)
[4]準(zhǔn)同型相界附近PMN-PT陶瓷的介電與壓電性能[J]. 曹林洪,姚熹,徐卓.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2007(03)
[5]陶瓷材料水基流延成型工藝研究進(jìn)展[J]. 李紹純,李冬云,楊輝.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(S2)
[6]PZT壓電陶瓷極化工藝研究[J]. 毛劍波,易茂祥.  壓電與聲光. 2006(06)
[7]PMN-PZN-PZT四元系壓電陶瓷材料的研究[J]. 王春娟,李光耀,劉向春,謝述鋒,田長(zhǎng)生.  電子元件與材料. 2004(12)
[8]鉛基弛豫型鐵電單晶研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J]. 郭益平,羅豪甦,徐海清,賀天厚,方必軍,殷之文.  人工晶體學(xué)報(bào). 2001(04)

博士論文
[1]織構(gòu)化鈮酸鹽系無鉛壓電陶瓷的制備和機(jī)理研究[D]. 李亞利.上海交通大學(xué) 2012
[2]鈦酸鉍鈉基無鉛壓電陶瓷及其織構(gòu)技術(shù)的研究[D]. 黎慧.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1](Ba0.95Ca0.05)(Ti0.94Sn0.06)O3無鉛壓電陶瓷的模板籽晶定向織構(gòu)和電學(xué)性能研究[D]. 孫媛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]Cu摻雜鈮銦鎂酸鉛-鈦酸鉛陶瓷的低溫?zé)Y(jié)及電學(xué)性能研究[D]. 吳杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]錳摻雜鈮銦鎂酸鉛—鈦酸鉛壓電陶瓷的制備與機(jī)電性質(zhì)研究[D]. 戚旭東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]低溫共燒疊層PZT-PMS-PZN系大功率壓電陶瓷的制備和性能研究[D]. 陳靜.南京航空航天大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3183436