鈦酸鋇基無鉛陶瓷的電性能研究.pdf

1、功能陶瓷作為一類很重要的基礎(chǔ)材料，已經(jīng)廣泛用于日常生活的各個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的PZT陶瓷也因其具有優(yōu)良的壓電性能和成熟的制備工藝而被大量應(yīng)用。隨著人類對環(huán)境的重視，新型無鉛陶瓷的研發(fā)已成為成為一項(xiàng)緊迫而有重大意義的課題。其中BaTiO3（BT）和（Bi0.5Na0.5）TiO3（BNT）以其優(yōu)良電性能而受到了越來越多的關(guān)注，本文以傳統(tǒng)的固相反應(yīng)法制備了富含BT的BT和BNT的復(fù)合陶瓷，并研究了陶瓷的相結(jié)構(gòu)，表面形貌，介電和鐵電特性。

2、本文制備了0.94BaTiO3-（0.06-x）Bi0.5Li0.5TiO3-xBi0.5Na0.5TiO3（x=0，0.015，0.03，0.045，0.06）陶瓷。XRD研究表明所有樣品是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，且具有較強(qiáng)的（111）晶粒取向。從介溫特性可以看出隨著BNT摻入量的增多而居里溫度增大，當(dāng)x為0.06時，居里溫度為163℃。所有樣品都展現(xiàn)了很好的鐵電特性，其中Pr和Ec分別可達(dá)35.6μC/c㎡和7.9kV/cm。 為了更好

3、地了解BNT對陶瓷的影響，進(jìn)一步提高BT的居里溫度，我們制備了BT-100xBNT（x=0，0.05，0.1，0.15，0.2）陶瓷。結(jié)果表明BNT對陶瓷的電性能有很大的影響，起到了一個“補(bǔ)償”的作用。XRD表明所有樣品是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，室溫下系統(tǒng)為四方相，晶格常數(shù)隨BNT的變化而變化。室溫下，介電常數(shù)隨BNT摻入量的增多或者頻率的增加而減小。對于BT-20BNT陶瓷，其居里溫度為158□，彌散指數(shù)γ為1.53。從電滯回線看出，矯頑場Ec隨

4、BNT的增加逐漸變大，當(dāng)摻雜0.2mol時，Pr和Ec分別為8.62μC/c㎡和23.25kV/cm。 我們還對Ba（Zr0.06Ti0.94）O3進(jìn)行摻Mn改性，制備了Ba（Zr0.06Ti0.94）O3-xmol％MnO2（x=0，1and2，簡稱為BZT6-xMn，）陶瓷，研究了Mn摻雜對陶瓷的各種性能的影響。結(jié)果顯示Mn摻雜對BZT6陶瓷的表面形貌，結(jié)構(gòu)，介電及鐵電特性都具有很大的影響。XRD表明所有樣品具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，