隨著現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,電子陶瓷材料的工業(yè)需求日益劇增。然而,陶瓷材料的制備通常需要在很高的溫度下進(jìn)行,消耗大量能源又加重生產(chǎn)成本。閃燒技術(shù)是近幾年開發(fā)的一種新型的電場輔助燒結(jié)技術(shù),可以在極低溫度下實(shí)現(xiàn)陶瓷生坯的快速致密化,該技術(shù)為陶瓷材料的工業(yè)生產(chǎn)注入新動力。本論文對目前極具發(fā)展前景的三種典型鐵電陶瓷材料BaTiO3、Na0.5Bi0.5TiO3和NaNbO3的閃燒行為進(jìn)行研究。一方面希望能夠加快閃燒技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)程,另一方面希望通過這三種陶瓷的閃燒行為探討閃燒技術(shù)的機(jī)理。此外,對閃燒制備的陶瓷材料從結(jié)構(gòu)、微觀形貌、介電性能和鐵電性能等方面展開系統(tǒng)研究。采用閃燒技術(shù)在不同施加電場強(qiáng)度下30 s制備出致密的BaTiO3陶瓷材料,當(dāng)施加電場強(qiáng)度從100 V/cm提高到160 V/cm時,閃燒起始溫度從1121℃降低至1052℃,說明閃燒技術(shù)可以大幅度降低陶瓷燒結(jié)溫度,提高燒結(jié)效率。此外,通過SEM測試結(jié)果表明,閃燒制備的BaTiO3陶瓷正負(fù)極區(qū)域的晶粒尺寸存在明顯差異,正極區(qū)晶粒尺寸大于負(fù)極區(qū)域,從而導(dǎo)致制備的BaTiO3陶瓷負(fù)極區(qū)介電常數(shù)高于正極區(qū)。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了 Nb2O... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 陶瓷燒結(jié)技術(shù)概述
    1.3 閃燒技術(shù)
        1.3.1 閃燒技術(shù)及其特點(diǎn)
        1.3.2 閃燒裝置
        1.3.3 影響閃燒的因素
        1.3.4 閃燒的機(jī)理
    1.5 課題的提出及研究內(nèi)容
        1.5.1 課題的提出
        1.5.2 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 陶瓷生坯的制備
    2.3 閃燒實(shí)驗(yàn)裝置及測試設(shè)備
    2.4 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?br>    2.5 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計
    2.6 實(shí)驗(yàn)研究路線
    2.7 樣品表征與性能測試
        2.7.1 閃燒參數(shù)測定
        2.7.2 陶瓷密度測定
        2.7.3 微觀形貌分析
        2.7.4 介電性能測試
        2.7.5 鐵電性能測試
3 BaTiO_3的閃燒研究
    3.1 引言
    3.2 電場強(qiáng)度對BaTiO_3閃燒的影響
    3.3 閃燒樣品的非均勻性
        3.3.1 微觀形貌分析
        3.3.2 介電性能分析
    3.4 Nb_2O_5摻雜BaTiO_3的閃燒研究
        3.4.1 Nb_2O_5摻雜對BaTiO_3閃燒行為的影響
        3.4.2 閃燒過程中的發(fā)光現(xiàn)象
        3.4.3 延時對陶瓷致密度的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3和NaNbO_3的閃燒研究
    4.1 引言
    4.2 Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3的閃燒研究
        4.2.1 不同電場強(qiáng)度下Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3的閃燒行為
        4.2.2 物相結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 致密度與微觀結(jié)構(gòu)
        4.2.4 鐵電性能分析
    4.3 La_2O_3摻雜NaNbO_3的閃燒研究
        4.3.1 電場對孕育時間的影響
        4.3.2 閃燒過程的三個階段
        4.3.3 物相結(jié)構(gòu)與鐵電性能分析
    4.4 本章小結(jié)
5 閃燒行為的機(jī)理研究
    5.1 引言
    5.2 電導(dǎo)率的非線性增加機(jī)理研究
        5.2.1 閃燒過程中的預(yù)擊穿行為
        5.2.2 Poole-Frenkel模型構(gòu)建
    5.3 快速致密化機(jī)理研究
        5.3.1 閃燒中的焦耳加熱
        5.3.2 液態(tài)膜模型構(gòu)建
        5.3.3 閃燒中的粒子傳質(zhì)
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]先進(jìn)陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料:從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用——先進(jìn)陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料分論壇側(cè)記[J]. 王恒,張帆,傅正義.  中國材料進(jìn)展. 2019(10)
[2]中國先進(jìn)電介質(zhì)陶瓷材料技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用[J]. 司留啟,應(yīng)紅,楊彬.  內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
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[4]ABO3鈣鈦型電子陶瓷材料的研究進(jìn)展[J]. 曾中明,陳國華.  佛山陶瓷. 2002(07)



本文編號：3666386