(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃（簡(jiǎn)寫(xiě)為BCZT）陶瓷由于具有優(yōu)異的壓鐵電性能、高的介電常數(shù)和低的介電損耗,近年來(lái)在電介質(zhì)材料領(lǐng)域備受科研人員的青睞,并被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的無(wú)鉛壓電陶瓷體系。然而,目前BCZT基壓電陶瓷的研究還存在以下問(wèn)題:（1）高壓電性能起源于菱方相、正交相和四方相構(gòu)成的三相臨界點(diǎn),該臨界點(diǎn)具有很強(qiáng)的組分依賴(lài)性和溫度依賴(lài)性,一旦組分和溫度發(fā)生變化,壓鐵電性能快速降低;（2）90 ℃附近存在著介電常數(shù)異常的居里峰,在居里峰附近介電性能變化劇烈;（3）燒結(jié)溫度高達(dá)1450 ℃以上,燒結(jié)耗能高,陶瓷致密化困難;以上不足制約著B(niǎo)CZT陶瓷的商業(yè)化應(yīng)用。針對(duì)上述不足,本論文擬采用金屬離子取代、摻雜改性的思想對(duì)BCZT陶瓷的燒結(jié)溫度、結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能進(jìn)行調(diào)控。首先,采用固相法制備具有高壓電常數(shù)、低介電損耗、居里溫度為96 ℃的BCZT陶瓷材料;其次,采用A位和B位離子單取代的方法對(duì)BCZT陶瓷進(jìn)行改性,分析A、B位離子種類(lèi)和含量對(duì)陶瓷材料結(jié)構(gòu)和電學(xué)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２巧欽礦結(jié)構(gòu)ＡＢ化示意圖（ａ）晶胞中也為八面化肋晶胞中屯為十四面體??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉｇｒａｍ?（ａ）?ｔｈｅ?ｏｃｔａｈｅｄｒａｌ?ｏｆ?ｃｅｌｌ?ｃｅｎｔｅｒ，?（ｂ）?ｔｈｅ?ｔｅｔｒａｋａｉｄｅｃａｈｅｄｒａｌ?ｏｆ??ｔ

Ｔ如ａｇｏｎａｌ?／?／?Ｍ?Ｒｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌ??圓??圖１－３欽酸鎖晶體的晶胞參數(shù)與溫度的關(guān)系??Ｆｉｇ．?１－３?民ｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｏｆ?目ａＴｉ〇３?ｃｒｙｓｔａｌ?ｃｅｌｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｗｉｔｈ?化ｍｐｅｒａｔｕｒｅ??１．２．３鐵電性及特點(diǎn)??鐵電性是指壓鐵電材料具有自發(fā)極化性能，而且自發(fā)極化取向可Ｗ隨外加電??場(chǎng)方向發(fā)生改變的性能，具有鐵電性的晶體稱(chēng)為鐵電體。鐵電體中自發(fā)極化行為??總是伴隨著鐵電相變的出現(xiàn)產(chǎn)生的，在此過(guò)程中鐵電有序的建立不僅涉及晶體結(jié)??構(gòu)的變化和電子結(jié)構(gòu)的變化，還依賴(lài)于長(zhǎng)程靜電庫(kù)侖為和短程排斥為的作用Ｗ。??一般來(lái)說(shuō)，鐵電體的自發(fā)極化并不都是在同一個(gè)方向上產(chǎn)生，而是由鐵電疇排列??和定向的難易程度決定ｔｉｎ’Ｗ。由于鐵電疇的隨機(jī)取向，通常鐵電體對(duì)外并不顯示??極性。但是在電場(chǎng)作用下，通過(guò)鐵電疇的翻轉(zhuǎn)、排列和疇壁的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)極化的??反轉(zhuǎn)或重新定向。描述材料鐵電性能的參數(shù)主要有：??（１）電滯回線??電滯回線是鐵電體的電疇在外電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)的宏觀描述

圖１－６?（Ｂａ〇．８５Ｃａ〇．ｉ５）（Ｚｒ〇．ｉ〇Ｔｉ〇．９〇）〇３陶瓷介電常數(shù)和介電損耗隨溫度的變化??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｅ?ｖａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｃｏｎｓｔａｎｔ，?ｄｉｄｅｃｔｒｉｃ?１〇巧?ｗｉ化?１；ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｉｎ??（Ｂａ〇．８５Ｃａ〇．ｉ５）（Ｚｒ〇．ｉ〇Ｔｉ〇．９〇）〇３ｃｅｒａｍｉｃ??論文的選題依據(jù)及內(nèi)容??本論文的選題依據(jù)??過(guò)對(duì)ＢＣＺＴ基陶瓷材料研究進(jìn)展和研究現(xiàn)狀的分析可知，雖然ＢＣＺ還存在著一些不足之處，但已成為電子工業(yè)領(lǐng)域中具有巨大應(yīng)用潛應(yīng)高性能電子器件的要求，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行調(diào)節(jié)和提高，電陶瓷發(fā)展的困境，盡早實(shí)現(xiàn)ＢＣＺＴ陶瓷的實(shí)用化和工業(yè)化。據(jù)離子慘雜取代是提高和改善電介質(zhì)材料電學(xué)性能最常用和有效的過(guò)在電介質(zhì)材料中引入不同的金屬離子Ｗ改變體系中晶胞參數(shù)和離系，從而采用結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)性能的方法改善材料的電學(xué)性能和介電性能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摻雜三氧化二銻的鈦酸鉍鈉鉀陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能[J]. 樊慧慶,鄒敏江.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2012(04)
[2]Nb2O5摻雜對(duì)BaTiO3基介電陶瓷瓷料性能的影響[J]. 張?jiān)葡?郝俊杰,戚君婷,焦娟,陳存廣.  粉末冶金工業(yè). 2011(02)
[3]無(wú)鉛壓電陶瓷的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 趙亞,李全祿,王勝利,秦梅寶,張引紅.  硅酸鹽通報(bào). 2010(03)
[4]BiAlO3基高溫?zé)o鉛壓電陶瓷的研究進(jìn)展[J]. 侯育冬,崔磊,王賽,王超,朱滿康,嚴(yán)輝.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]無(wú)鉛壓電陶瓷研究的新進(jìn)展[J]. 楊群保,荊學(xué)珍,李永祥,王東,王天寶.  電子元件與材料. 2004(11)
[6]MnO對(duì)改性鈦酸鉛陶瓷壓電性能的影響[J]. 姜?jiǎng)倭?王筱珍,張緒禮.  電子元件與材料. 1995(01)
[7]壓電材料的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張傳忠.  壓電與聲光. 1993(03)

博士論文
[1]堿金屬鈮酸鹽基無(wú)鉛壓電陶瓷的組成、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究[D]. 付健.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[2]一元、二元離子摻雜鈦酸鋇的水熱（溶劑熱）法制備及其性能研究[D]. 張文星.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[3]低溫?zé)Y(jié)PZT基壓電陶瓷材料的研究及器件開(kāi)發(fā)[D]. 晁小練.陜西師范大學(xué) 2010

碩士論文
[1]新型鐵電體的構(gòu)建與弛豫性研究[D]. 王賽.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[2]溫度穩(wěn)定型鈦酸鍶鋇基弛豫鐵電陶瓷介電性能的研究[D]. 陳威.湖北大學(xué) 2013
[3]低溫?zé)Y(jié)高性能鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷[D]. 孫濤.天津大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3488541