鈮酸鈉鉀基無(wú)鉛壓電陶瓷摻雜改性及織構(gòu)化的研究.pdf

1、無(wú)鉛壓電陶瓷是一類(lèi)綠色環(huán)保材料。鉛基材料在壓電領(lǐng)域一直占據(jù)著研究和應(yīng)用的主導(dǎo)地位。但是鉛的毒性很高，隨著人們對(duì)生存環(huán)境質(zhì)量要求的提高，作為無(wú)鉛材料的堿性鈮酸鹽目前在壓電材料研究領(lǐng)域備受關(guān)注。摻雜改性和織構(gòu)化的鈮酸鹽陶瓷的各項(xiàng)電學(xué)性能可以與傳統(tǒng)的壓電陶瓷PZT相媲美，因此，高性能的無(wú)鉛壓電陶瓷的制備技術(shù)是目前重點(diǎn)研究課題。
　　 本文第三章采用常規(guī)固相合成法制備了CaTiO3摻雜的(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)基無(wú)鉛壓電

2、陶瓷，結(jié)果表明：KNN-CT無(wú)鉛壓電陶瓷具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，且隨著CaTiO3含量的增加，陶瓷由正交相逐漸向四方相發(fā)生轉(zhuǎn)變，且x=4％附近KNN-CT陶瓷存在正交相與四方相共存的準(zhǔn)同型相界：CaTiO3的加入極大改善了KNN壓電陶瓷的燒結(jié)性能，通過(guò)優(yōu)化可以獲得理論密度的99％，d33=94pC/N，Kp=33.2％的無(wú)鉛壓電陶瓷材料。
　　 本文第四章通過(guò)控制前驅(qū)體的層狀的結(jié)構(gòu)，利用兩步熔鹽法合成了具有不同徑向尺寸和厚度的NaNbO

3、3模板粒子。在第一步中首先合成層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Bi1.5Nax-1.5NbxO3x+3(X=2-6)前驅(qū)體。在最佳燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間下，通過(guò)改變Bi1.5Nax-1.5NbO3x+3和其他氧化物的含量，合成純凈的板狀NaNbO3模板粒子。SEM顯示NaNbO3模板粒子具有板狀形貌特征，徑向尺寸為8～20μm，厚度為0.5～3μm.。XRD顯示NaNbO3模板粒子在(001)晶面有很強(qiáng)的取向。利用RTGG或者TGG合成織構(gòu)型堿金屬鈮酸鹽陶瓷

4、時(shí)，板狀的NaNbO3模板粒子是一種合適的模板。
　　 本文第五章利用反應(yīng)模板生長(zhǎng)法，以不同形貌的NaNbO3粒子為模板，制備織構(gòu)型鈮酸鈉鉀基無(wú)鉛壓電陶瓷，系統(tǒng)的探討模板粒子長(zhǎng)徑比對(duì)鈮酸鈉鉀基陶瓷材料織構(gòu)化的影響。XRD顯示所有的KNN陶瓷都是正交鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，(001)晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)，織構(gòu)度為20％-40％。隨著x的增加，模板的長(zhǎng)徑比逐漸減小，陶瓷的織構(gòu)度也有所降低，然而由于密度的增加導(dǎo)致陶瓷的性能不斷提高。當(dāng)模板的長(zhǎng)徑比為6-1