摻鑭鈦酸鉍鈉系納米晶和陶瓷的制備、表征及相關(guān)性質(zhì)研究.pdf

1、眾所周知,壓電陶瓷作為功能材料在許多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用.在大量的壓電陶瓷中,三元系的PZT壓電陶瓷由于其優(yōu)良的性能仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位.近年來,科學(xué)家們認(rèn)識到包括PZT在內(nèi)的鉛基壓電陶瓷對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,尤其在材料的制備、使用和廢棄過程中會向空氣、水資源和土壤中釋放大量的有毒鉛元素.因此人們希望能夠?qū)ふ页鲂阅苌吓c鉛基陶瓷相抗衡、環(huán)境友好的替代材料.環(huán)境問題已經(jīng)得到了全世界范圍內(nèi)的關(guān)注,關(guān)系到我們每一個人,為了保護(hù)自然環(huán)境,我們所使

2、用的材料必須從更本上得到改善,實(shí)現(xiàn)壓電陶瓷無鉛化生產(chǎn).現(xiàn)有的無鉛壓電陶瓷主要有四種結(jié)構(gòu);鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、焦綠石結(jié)構(gòu)、鎢青銅結(jié)構(gòu)以及層狀氧化物鉍類鈣鈦礦結(jié)構(gòu).其中鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電體是為數(shù)最多的一類鐵電體.鈦酸鉍鈉Bi<,1/2>Na<,1/2>TiO<,3>(NBT)基無鉛壓電陶瓷就是屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu),是目前研究最廣泛、最具有吸引力的無鉛壓電陶瓷體系.1960年Smolensky等人發(fā)現(xiàn)了NBT的鐵電性.在室溫下NBT屬三方晶系,其居里溫度T<

3、,c>為320℃,NBT具有較強(qiáng)的鐵電性,剩余極化強(qiáng)度為Pr=38μC/cm<'2>,矯頑場為Ec=kV/cm.除此之外NBT還具有其它的優(yōu)良性質(zhì),如較高的機(jī)械強(qiáng)度等.采用金屬有機(jī)分解法(MOD法)制備NBT和摻雜NBT納米晶和陶瓷是該論文的重要創(chuàng)新點(diǎn)之一,至今還未見相關(guān)報道.相對于其它的方法來說,金屬有機(jī)分解法具備簡易、成本低、均勻性好、化學(xué)劑量比易于控制、原料選擇范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn).因?yàn)榫哂歇?dú)特的性能和潛在的應(yīng)用前景,納米晶材料引起人