鐠元素摻雜改性PZT95-5陶瓷的制備及其性能研究.pdf

1、鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷材料是具有典型的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的二元固溶體，這種材料不僅具有較好的壓電性能，而且具有優(yōu)良的介電性能和鐵電性能。PZT在儲能電子元件制備，實現(xiàn)傳感器功能等方面都有著廣泛的應(yīng)用。為了滿足日益發(fā)展的電子信息工程技術(shù)，PZT的發(fā)展趨勢主要是通過與其它功能材料合成三元固溶體或者通過摻雜微量元素使之在介電性能，壓電性能等方面具有更加優(yōu)良的特性。
　　為探究鐠離子摻雜對PZT95/5陶瓷的微結(jié)構(gòu)及性能的影響，本研究以一氧化鉛

2、、氧化鋯、二氧化鈦和硝酸鐠為主要的實驗原料，運用固相高溫燒結(jié)法燒結(jié)制備得到不同鐠離子含量摻雜的PZT95/5陶瓷，運用XRD、SEM測試所制得的陶瓷樣品的微觀結(jié)構(gòu)和性能，利用精密阻抗分析儀和鐵電分析儀在一定的環(huán)境和條件下對摻雜鐠的PZT95/5陶瓷樣品的介電性能和鐵電性能進行測量和比較。我們希望能夠獲得綜合性能較優(yōu)的PZT95/5陶瓷材料。
　　本研究對于PZT95/05陶瓷主要的工作以及得到的成果有:通過傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法在一定的

3、燒結(jié)溫度下制備出PZT95/5陶瓷和鐠離子摻雜量不同的PZT95/5陶瓷。利用XRD圖像得出燒結(jié)溫度在1250℃時得到的陶瓷樣品基本無雜相存在。XRD圖譜結(jié)果表明鐠摻雜有利于PZT95/5陶瓷鐵電三方相到反鐵電四方相的轉(zhuǎn)變的微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，由SEM照片可以看出摻雜一定量的鐠，可以使得PZT95/5陶瓷樣品的晶粒分布更加均勻，結(jié)構(gòu)致密度也會得到提高，但是鐠摻雜過量反而會抑制晶粒發(fā)育。隨著鐠摻雜量的增加，樣品的相對介電常數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢