鉍層狀結(jié)構(gòu)無鉛壓電陶瓷因具有居里溫度高、機械品質(zhì)因數(shù)高和低的介電損耗等優(yōu)異性能而被人們廣泛研究。但不足之處在于鉍層狀結(jié)構(gòu)陶瓷壓電活性低,難以在生活中應用。為了改善鉍層狀結(jié)構(gòu)陶瓷的壓電性能,國內(nèi)外科研工作者主要采用化合價或離子半徑相近的元素摻雜改性或改進制備工藝如織構(gòu)化等來實現(xiàn)。根據(jù)相關文獻報道,摻雜改性的方法主要有A位、B位、A/B位復合摻雜改性和外加添加劑。本論文以Bi4Ti3O12(Tc～675℃)鉍層狀陶瓷為基體,系統(tǒng)地研究A、B位離子摻雜改性對Bi4Ti3O12陶瓷的相結(jié)構(gòu)、微觀形貌及電學性能的影響。研究內(nèi)容主要由以下三個部分組成:首先,采用固相法制備了WO3摻雜Bi4Ti3O12(Bi4Ti3-x Wx O12,BITW,0.00≤x≤0.16)鉍層狀高溫壓電陶瓷,研究了B位W6+摻雜對Bi4Ti3O12(BIT)陶瓷晶體微觀結(jié)構(gòu)與電性能的影響。結(jié)果表明:適量的W6+摻雜可以降低BIT陶瓷的晶粒尺寸并使其均勻,有效地提高了陶瓷的致密度,且WO3的引入降低了BIT陶瓷的電導率和介電損耗,提高了其電性能。當WO3摻雜量x=0.14時,陶瓷具有如下優(yōu)異性能:壓電常數(shù)d33=16 p...

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 鉍層狀結(jié)構(gòu)無鉛壓電陶瓷簡介
        1.2.1 鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷主要體系
        1.2.2 鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷的相關性能
    1.3 鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷的改性方法
        1.3.1 摻雜改性
        1.3.2 工藝改性
    1.4 本論文的總體思路
2 實驗部分
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗工藝流程
    2.3 實驗儀器及設備
    2.4 結(jié)構(gòu)和性能表征
3 W⁶⁺改性對Bi₄Ti₃O₁₂ 高溫壓電陶瓷電性能影響研究
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果分析與討論
        3.2.1 WO₃摻雜量對BIT陶瓷晶體結(jié)構(gòu)的分析
        3.2.2 WO₃摻雜量對BIT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的分析
        3.2.3 WO₃摻雜量對BIT陶瓷介電性能的分析
        3.2.4 WO₃摻雜量對BIT陶瓷直流電阻率的分析
        3.2.5 WO₃摻雜量對BIT陶瓷熱穩(wěn)定性的分析
    3.3 本章小結(jié)
4 Na和Ce復合摻雜Bi₄Ti_2.86W_0.14O₁₂ 陶瓷結(jié)構(gòu)與電性能研究
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果分析與討論
        4.2.1 (NaCe)摻雜量對BITW陶瓷晶體結(jié)構(gòu)的分析
        4.2.2 (NaCe)摻雜量對BITW陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的分析
        4.2.3 (NaCe)摻雜量對BITW陶瓷介電性能的分析
        4.2.4 (NaCe)摻雜量對BITW陶瓷直流電阻率的分析
        4.2.5 (NaCe)摻雜量對BITW陶瓷熱穩(wěn)定性的分析
    4.3 本章小結(jié)
5 K和Ce復合摻雜Bi₄Ti_2.86W_0.14O₁₂ 陶瓷結(jié)構(gòu)與電性能研究
    5.1 引言
    5.2 結(jié)果分析與討論
        5.2.1 (KCe)摻雜量對BITW陶瓷晶體結(jié)構(gòu)的分析
        5.2.2 (KCe)摻雜量對BITW陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的分析
        5.2.3 (KCe)摻雜量對BITW陶瓷介電性能的分析
        5.2.4 (KCe)摻雜量對BITW陶瓷直流電阻率的分析
        5.2.5 (KCe)摻雜量對BITW陶瓷熱穩(wěn)定性的分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3825186