熔鹽法制備KBT和KNN無鉛壓電陶瓷.pdf

1、隨著環(huán)境保護和人類社會可持續(xù)發(fā)展的需求,研發(fā)新型環(huán)境友好的壓鐵電陶瓷材料已經(jīng)成為世界各國面臨的緊迫任務之一,尋找環(huán)保兼具高性能的陶瓷材料已成為各國材料研究人員的共同目標。 K0.5Bi0.5TiO3(簡稱KBT)和(K,Na)NbO3(簡稱KNN)具有良好的介電和壓電性能,被認為有望替代鉛基陶瓷應用于電子器件。但是由于KBT、和KNN這兩種物質都含有K元素,而K元素在高溫下極易揮發(fā),因而用傳統(tǒng)方法難以制備出高密度陶瓷,影響了其器

2、件應用。本文采用熔鹽工藝制備高密度KBT和KNN無鉛壓電陶瓷,研究了熔鹽量和合成溫度對粉體形貌及陶瓷體致密度和性能的影響,探討了熔鹽法高溫液相合成機制。 對于KBT陶瓷,以分析純K2CO3、Bi2O3和TiO2為反應物,KCl為熔鹽,在700℃成功合成純鈣鈦礦結構KBT無鉛陶瓷粉體,探尋了制備過程中影響粉體顆粒大小和形貌的工藝參數(shù),并對影響機理進行了探討。結果表明,與傳統(tǒng)固相法相比,熔鹽法合成溫度顯著降低且顆粒平均粒徑明顯減小,

3、并且隨著熔鹽量的增加,形貌發(fā)生巨大變化,合成了各向異性的單晶納米棒狀粉體。納米棒具有很強的燒結活性,以其為前驅體燒結成瓷,相對密度達到98％以上。進一步研究了細晶陶瓷樣品的結構與性能關系,并探討了介電弛豫性能影響機制。 對于KNN陶瓷,以K2CO3,Na2CO3和Nb2O5為反應物,KCl-NaCl為熔鹽,在700℃煅燒,成功合成純鈣鈦礦結構(K0.1Na0.9)NbO3無鉛陶瓷超細粉體,研究了不同熔鹽量對粉體形貌的影響,探尋了