發(fā)布時(shí)間：2024-05-14 00:57

　　壓電陶瓷材料作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的電介質(zhì)材料,被廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)、電子通信、交通樞紐、航空航天、能源收集、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。鈦酸鋇(BaTiO3,簡(jiǎn)稱BT)作為一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的無(wú)鉛壓電陶瓷材料,自發(fā)現(xiàn)以來(lái)就因低廉的成本和優(yōu)越的性能受到人們的廣泛關(guān)注,但是因BT陶瓷材料壓電性能較弱,無(wú)法徹底代替壓電性能優(yōu)越的鋯鈦酸鉛(PbZrO3-PbTiO3,簡(jiǎn)稱PZT)基陶瓷材料。2009 年發(fā)現(xiàn)了 Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3(簡(jiǎn)稱 BCZT)偽二元陶瓷材料在MPB附近表現(xiàn)出卓越的壓電性能,幾乎可以與鉛基陶瓷材料相媲美,成為鉛基材料的取代者。但是,固相法制備的BCZT陶瓷樣品的燒結(jié)溫度普遍偏高(高達(dá)1440 ℃),難以制備并造成能源浪費(fèi)。因此,本論文擬采用熔鹽法和共沉淀法制備BCZT陶瓷材料,研究不同制備技術(shù)的反應(yīng)機(jī)理,期望降低合成溫度的同時(shí)改善陶瓷粉體和陶瓷樣品的微觀形貌并研究其對(duì)陶瓷樣品電性能的影響,以此為基礎(chǔ),探尋提升該體系性能的最優(yōu)制備方案,實(shí)現(xiàn)電性能的最大優(yōu)化。全文主要研究結(jié)果如下:1.采用熔鹽法制備(Ba0.85Ca0.15)(Zr...

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鈦酸鋇(BT)基無(wú)鉛壓電陶瓷材料的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 鋯鈦酸鋇(BZT)陶瓷材料和鈦酸鋇鈣(BCT)陶瓷材料
    1.3 鋯鈦酸鋇鈣(BCZT)陶瓷材料
    1.4 鋯鈦酸鋇鈣(BCZT)無(wú)鉛壓電陶瓷材料的制備方法
        1.4.1 傳統(tǒng)固相法
        1.4.2 熔鹽法
        1.4.3 濕化學(xué)法
    1.5 本論文的選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第2章 熔鹽法制備(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃粉體及陶瓷材料
    2.1 引言
    2.2 BCZT陶瓷材料的制備技術(shù)和表征方法
        2.2.1 BCZT陶瓷材料的制備技術(shù)-固相法
        2.2.2 BCZT陶瓷材料的制備技術(shù)-熔鹽法
        2.2.3 BCZT陶瓷材料的表征方法
    2.3 以BaCl₂-CaCl₂為熔鹽制備BCZT陶瓷材料
        2.3.1 熔鹽比例對(duì)BCZT材料相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
        2.3.2 燒結(jié)溫度對(duì)BCZT材料相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
        2.3.3 本節(jié)小結(jié)
    2.4 以KCl-NaCl為熔鹽制備BCZT陶瓷材料
        2.4.1 熔鹽比例對(duì)BCZT材料相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
        2.4.2 預(yù)燒溫度對(duì)BCZT材料相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
        2.4.3 燒結(jié)溫度對(duì)BCZT材料相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
        2.4.4 熔鹽法制備BCZT粉體的反應(yīng)機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
第3章 共沉淀法制備(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃粉體及陶瓷材料
    3.1 引言
    3.2 BCZT陶瓷材料的制備方法-共沉淀法
    3.3 前驅(qū)條件對(duì)BCZT粉體和陶瓷材料的影響
        3.3.1 A/B摩爾比對(duì)BCZT材料相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
        3.3.2 反應(yīng)物濃度和堿濃度對(duì)BCZT粉體相結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響
        3.3.3 加料方式對(duì)BCZT材料相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
    3.4 燒結(jié)溫度對(duì)BCZT陶瓷相結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及電性能的影響
    3.5 共沉淀法制備BCZT粉體的反應(yīng)機(jī)理和晶體結(jié)構(gòu)分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 固相、熔鹽、共沉淀三種方法制備的BCZT粉體及陶瓷材料的對(duì)比
    4.1 引言
    4.2 不同方法制備的BCZT粉體相形成溫度及反應(yīng)機(jī)理的差異
    4.3 不同方法制備的BCZT陶瓷材料的微觀形貌和電性能差異
    4.4 本章小結(jié)
第5章 熔鹽法制備(1-x)(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃-xBa_0.3Sr_0.7TiO₃陶瓷材料
    5.1 引言
    5.2 BST摻雜量對(duì)BCZT-BST陶瓷樣品性能的影響
        5.2.1 BST摻雜量對(duì)陶瓷樣品相結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.2 BST摻雜量對(duì)陶瓷微觀形貌的影響
        5.2.3 BST摻雜量對(duì)陶瓷鐵電性能的影響
        5.2.4 BST摻雜量對(duì)陶瓷介電性能的影響
    5.3 燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷性能的影響
        5.3.1 燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷相結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.2 燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷微觀形貌的影響
        5.3.3 燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷鐵電性能的影響
        5.3.4 燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷介電性能的影響
        5.3.5 燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷壓電性能的影響
        5.3.6 BCZT-BST陶瓷樣品的儲(chǔ)能性研究
    5.4 本章小節(jié)
第6章 全文總結(jié)和進(jìn)一步研究工作建議
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 進(jìn)一步研究工作建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果



本文編號(hào)：3972960