鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇(Na_0.5Bi_0.5TiO₃-x%BaTiO₃,簡稱NBT-x%BT)固溶體體系被認為是潛在的無鉛壓電陶瓷。該體系在x=6～7附近形成具有準同型相界(MPB)結(jié)構(gòu)組分,顯示出增強的壓電性能。但是該MPB相界附近的相結(jié)構(gòu)復(fù)雜,鈦氧八面體的面內(nèi)傾轉(zhuǎn)和面外傾轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致極化后的NBT-x%BT材料出現(xiàn)一個較低的退極化溫度,對其實際應(yīng)用造成障礙。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)ABO3的氧八面體傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與A位和B位原子半徑有關(guān)。本文以NBT陶瓷作為出發(fā)點,研究了不同離子半徑的Mg²⁺(0.065nm)、Ca²⁺(0.099nm)、Sr²⁺(0.113nm)對二元固溶體NBT-x%BT陶瓷A位離子取代引起的結(jié)構(gòu)與性能影響。通過對陶瓷試樣結(jié)構(gòu)、介電、鐵電、壓電性能的分析,探究了M:NBT-x%BT(M=Mg,Ca and Sr)無鉛壓電陶瓷成分-結(jié)構(gòu)-性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。首先,通過制備NBT及NBT-x%BT(x=2、4、6、8、10、12)陶瓷...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 壓電效應(yīng)
        1.1.2 壓電陶瓷
    1.2 無鉛壓電陶瓷研究概述
        1.2.1 鈦酸鉍鈉的結(jié)構(gòu)研究
        1.2.2 準同型相界(MPB)性能的研究
        1.2.3 壓電陶瓷儲能特性
        1.2.4 NBT陶瓷摻雜改性研究
    1.3 本論文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.3.1 本論文主要研究內(nèi)容
        1.3.2 本論文創(chuàng)新點
第2章 實驗過程
    2.1 陶瓷試樣的制備
        2.1.1 實驗所用原料
        2.1.2 制備工藝
    2.2 陶瓷試樣性能表征
        2.2.1 陶瓷試樣密度測試
        2.2.2 壓電陶瓷顯微結(jié)構(gòu)分析
        2.2.3 壓電陶瓷物相分析
        2.2.4 壓電陶瓷結(jié)構(gòu)分析
        2.2.5 壓電陶瓷鐵電性能分析
        2.2.6 壓電陶瓷介電性能分析
        2.2.7 壓電陶瓷壓電性能分析
第3章 NBT-x%BT結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的研究
    3.1 NBT-x%BT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)
    3.2 NBT-x%BT陶瓷試樣晶體結(jié)構(gòu)
        3.2.1 NBT(x=0)陶瓷晶體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 NBT陶瓷介電、鐵電與壓電性能
        3.2.3 NBT-x%BT顯微結(jié)構(gòu)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 A位摻雜對NBT-x%BT陶瓷結(jié)構(gòu)與性能影響
    4.1 Mg²⁺摻雜對NBT-x%BT的影響
        4.1.1 NBT-x%(Ba,Mg)T陶瓷的結(jié)構(gòu)
        4.1.2 NBT-x%(Ba,Mg)T陶瓷介電、鐵電、儲能性能
    4.2 Ca²⁺摻雜對NBT-x%BT的影響
        4.2.1 NBT-x%(Ba,Ca)T陶瓷的結(jié)構(gòu)
        4.2.2 NBT-x%(Ba,Ca)T陶瓷的介電、鐵電、儲能性能
    4.3 Sr²⁺摻雜對NBT-x%BT的影響
        4.3.1 NBT-x%(Ba,Sr)T陶瓷的結(jié)構(gòu)
        4.3.2 NBT-x%(Ba,Sr)T陶瓷的介電、鐵電、儲能性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 離子半徑對TiO₆八面體傾轉(zhuǎn)的影
    5.1 NBT-x%BT相結(jié)構(gòu)Ti O₆八面體狀態(tài)
        5.1.1 NBT不同結(jié)構(gòu)Ti O₆八面體結(jié)構(gòu)
    5.2 A位摻雜Ba²⁺對NBT結(jié)構(gòu)的影響
    5.3 A位離子半徑對NBT-x%BT拉曼散射的影響
    5.4 Ti-O化學(xué)鍵的變化對陶瓷性能的影響
    5.5 本章總結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者在攻讀碩士期間主要研究成果
致謝



本文編號：3885563