發(fā)布時(shí)間：2021-07-13 05:38

　　鉍層狀結(jié)構(gòu)鐵電材料因具有自發(fā)極化大、居里溫度高、介電損耗低、抗疲勞特性好和老化率低等優(yōu)點(diǎn),因此在鐵電存儲(chǔ)、高溫壓電傳感器等方面具有較大的應(yīng)用價(jià)值。其結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成與電性能密切相關(guān),如鐵電性主要源于類鈣鈦礦層(A_m-1B_m O_3m+1)^2-中的B位陽離子的偏移、氧八面體沿c軸的傾側(cè)及氧八面體在a-b面內(nèi)的旋轉(zhuǎn),但由于自身晶體結(jié)構(gòu)的限制,其自發(fā)極化的旋轉(zhuǎn)只能在a-b平面內(nèi)二維轉(zhuǎn)動(dòng),壓電性能不高。研究發(fā)現(xiàn),用化合價(jià)或離子半徑相近的元素?fù)诫s來調(diào)整其化學(xué)組成及微觀結(jié)構(gòu),能有效地改善鐵電材料的電性能。根據(jù)元素在類鈣鈦礦層中取代的位置不同,摻雜改性主要有A位、B位、A/B位復(fù)合摻雜改性和外加添加劑改性等方式�；诖�,本文選取居里溫度高（T_c⁹43℃）,壓電常數(shù)低(d₃₃⁶pC/N)的鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷CaBi₂Nb₂O₉為基體,研究摻雜改性對其性能增強(qiáng),如壓電性... 

【文章來源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Bi2WO6晶體結(jié)構(gòu)圖

3圖 1.2 m = 2 晶體結(jié)構(gòu)圖Fig.1.2 Crystal structure of with m=29陶瓷因燒結(jié)溫度高(＞1250℃)、居里溫度低(Tc~450kt~13.5%)、機(jī)械品質(zhì)因數(shù)低(Qm~577)、壓電常數(shù)小、及較好的穩(wěn)定性等特點(diǎn)而備受關(guān)注，其晶體結(jié)構(gòu)如2O9陶瓷 A 位 Sr 和 B 位 Nb 摻雜改性，得到燒結(jié)溫度

圖1.3 Bi4Ti3O12晶體結(jié)構(gòu)圖Fig.1.3 Crystal structure of Bi4Ti3O12瓷是 Aurivillius 相中具有代表性的三層鉍能器、鐵電存儲(chǔ)器等電子器件。晶體結(jié)構(gòu)i2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-，其中 A 位為 Bi 離子i2O10)2-，類鈣鈦礦層由三個(gè)鈣鈦礦單元組三層類鈣鈦礦層夾在兩個(gè)(Bi2O2)2+層中(Bi2Ti2O10)2-中十二配位體和鉍氧層(Bi2O與類鈣鈦礦層結(jié)合緊密[8,38]。Bi4Ti3O12壓于 Tc時(shí)，晶體展現(xiàn)為高度對稱的四方斜鐵電相結(jié)構(gòu)，這也是 Bi4Ti3O12陶瓷的方向的原因，自發(fā)極化分量沿 a 軸方向達(dá)，壓電常數(shù) d33為 18pC/N；沿 c 軸的只有瓷居里溫度較高、自發(fā)極化強(qiáng)度較大，矯特點(diǎn)，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，如在在鐵電存儲(chǔ)器應(yīng)用領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MBi4Ti4O15基陶瓷的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 黃新友,童曉峰,徐國強(qiáng),梁婉婷,唐豪.  電子元件與材料. 2013(01)
[2]Mn改性Na0.5Bi2.5Nb2O9高溫壓電陶瓷的研究[J]. 江向平,溫佳鑫,陳超,涂娜,李小紅.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2012(08)
[3]含鉍層狀結(jié)構(gòu)陶瓷CaBi2Nb2O9的A位摻雜改性研究[J]. 宗立超,曾江濤,趙蘇串,阮偉,李國榮.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]稀土元素Pr替位改性的高溫CaBi2Nb2O9壓電陶瓷[J]. 尹娜,王春明,王矜奉.  電子元件與材料. 2011(02)
[5]熔鹽法制備片狀CaBi4Ti4O15晶粒的研究[J]. 李月明,汪丹,廖潤華,江良,張華,劉虎,李潤潤.  材料導(dǎo)報(bào). 2010(06)
[6]Sr1-xBaxBi4Ti4O15鐵電陶瓷性能研究[J]. 張志德,林霖,金玲.  電子元件與材料. 2010(03)
[7]Sm摻雜Bi4Ti3O12陶瓷晶體結(jié)構(gòu)及電性能的研究[J]. 王瑾菲,蒲永平,楊公安,莊永勇,楊文虎,毛玉琴.  人工晶體學(xué)報(bào). 2009(04)
[8]錳對改善CaBi4Ti4O15高溫壓電陶瓷性能的研究[J]. 顧大國,李國榮,鄭嘹贏,曾江濤,丁愛麗,殷慶瑞.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2008(03)
[9]鉍層狀化合物SrBi4-xCexTi4O15陶瓷的鐵電性能研究[J]. 范素華,張豐慶,任艷霞,徐靜,張偉,岳雪濤.  壓電與聲光. 2007(03)
[10]過量Bi2O3對熔鹽法制備鈦酸鉍的影響[J]. 高峰,張昌松,張慧君,田長生.  機(jī)械工程材料. 2006(05)

博士論文
[1]鈦酸鉍鈉無鉛壓電陶瓷與高溫鉍層無鉛壓電陶瓷探索[D]. 蓋志剛.山東大學(xué) 2008
[2]CaCu3Ti4O12的巨介電性質(zhì)研究[D]. 馮麗欣.浙江大學(xué) 2006
[3]鉍層狀SrBi4Ti4O15壓電陶瓷的制備與性能研究[D]. 郝華.武漢理工大學(xué) 2004

碩士論文
[1]鉍層狀結(jié)構(gòu)無鉛壓電陶瓷的摻雜改性研究[D]. 姚忠冉.聊城大學(xué) 2017
[2]鎢摻雜鈮酸鉍鈣的結(jié)構(gòu)畸變及其光電特性研究[D]. 史凱.華東師范大學(xué) 2016
[3]CaBi4Ti4O15基復(fù)合陶瓷的制備及性能研究[D]. 李丹洋.華南理工大學(xué) 2016
[4]高溫鉍層鈦酸鉍鈉壓電陶瓷的復(fù)合改性研究[D]. 茹扎·阿巴合.山東大學(xué) 2016
[5]LiNbO3 和CeO2改性高溫鉍層狀陶瓷Bi4Ti3O12的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 楊帆.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2015
[6]SBT-NBT陶瓷材料壓電性能的研究[D]. 孟雪原.天津大學(xué) 2014
[7]CaBi4Ti4O15材料的復(fù)合摻雜及性能研究[D]. 王斌.華南理工大學(xué) 2014
[8]復(fù)合摻雜鉍層狀高溫壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 陳云婧.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2014
[9]高溫鉍層狀無鉛壓電陶瓷Na0.5Bi4.5Ti4O15的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 傅小龍.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2014
[10]CaBi4Ti4O15材料的稀土離子摻雜及制備工藝研究[D]. 彭宗枝.華南理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3281461