Ca、Sr摻雜BZT無(wú)鉛壓電陶瓷的制備、微結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能研究.pdf

1、本文采用傳統(tǒng)的溶膠-凝膠法制備了一系列的(Ba1-xCax)(Ti0.95Zr0.05)O3、(Ba1-xSrx)(Ti0.95Zr0.05)O3粉體，并采用兩段式無(wú)壓燒結(jié)的方法對(duì)粉體進(jìn)行了燒結(jié)。對(duì)各組分的陶瓷進(jìn)行了晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌的表征，以及鐵電、壓電和介電性能的測(cè)試，研究了陶瓷的電滯回線、壓電響應(yīng)曲線和介溫譜的規(guī)律。然后，分析了燒結(jié)溫度對(duì)最佳組分x=0.04的BCZT陶瓷微結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的影響。另外，還研究了BCZT陶瓷的極化反轉(zhuǎn)

2、過(guò)程的機(jī)理。
　　陶瓷的X衍射圖譜表明各組分陶瓷均是典型的ABO3型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，Ca2+、Sr2+、Zr4+均擴(kuò)散到鈦酸鋇晶格中并形成穩(wěn)定的固溶體。組分x≧0.10的BCZT陶瓷在室溫下以正交相結(jié)構(gòu)存在，x＜0.10時(shí)，陶瓷在室溫下正交相與四方相共存。另外，隨著Ca摻雜含量的增加，(200)峰向大角度方向移動(dòng)。0.02≤x≤0.06的BSZT陶瓷是正交相與四方相共存，x＞0.06時(shí)，為正交相。
　　陶瓷的SEM圖片表明x=0

3、.04的BCZT晶粒尺寸大，致密度高，沒(méi)有明顯的缺陷。
　　陶瓷的電學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，各組分的電學(xué)性能都比較優(yōu)良，尤其是處于準(zhǔn)同型相界處x=0.04的BCZT陶瓷，剩余極化強(qiáng)度達(dá)到8.44μC/cm，介電常數(shù)能夠達(dá)到29600，壓電系數(shù)d33達(dá)到399pm/V。
　　本文研究了燒結(jié)溫度對(duì)x=0.04的BCZT陶瓷的影響，結(jié)果表明隨著燒結(jié)溫度的升高（1290℃-1370℃），晶粒尺寸變大，剩余極化強(qiáng)度、壓電系數(shù)d33以及介電