PSN-PZN-PZT四元系壓電陶瓷的性能研究.pdf

1、本文采用傳統(tǒng)的固相燒結方法制備了Pb(Sn<1/3>Nb<,2/3>)O<,3>-Pb(Zn<,1/3>Nb<,2/3>)O<,3>-PbZrO<,3>-PbTiO<,3>(PSN-PZN-PZT)四元系壓電陶瓷,并通過添加MnO<,2>、8b<,2>O<,3>、Cr<,2>O<,3>和SrCO<,3>、BaCO<,3>以提高材料的性能.通過X射線衍射(XRD)對合成后材料的晶相進行了分析,用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了樣品表面的顯微

2、結構,并且討論了組成和燒結溫度對材料介電、壓電性能以及溫度穩(wěn)定性的影響.通過研究Zr/Ti比對Cr摻雜PSN-PZN-PZT系統(tǒng)性能的影響發(fā)現(xiàn):三方相和四方相共存的準同型相界位于一個很寬的組成范圍內；在960℃的煅燒溫度、1260℃的燒結溫度且保溫2h的條件下,當Zr/Ti=44/44時,得到綜合性能優(yōu)良的壓電材料:相對介電常數(shù)ε<,33><'T>/ε<,0>=1665,介電損耗tanδ=0.4﹪,壓電常數(shù)d<,33>=314pC/N,

3、機電耦合系數(shù)Kp=57.8﹪,機械品質因數(shù)Q<,m>=2614,居里溫度T<,c>=279℃；隨著Zr/Ti比的增大,諧振頻率的溫度系數(shù)由正變?yōu)樨?在Zr/Ti=44/44時獲得最小值(TKf<,r>-1.1×10-4/℃),反映了四方相向三方相的轉變.此外,研究了Sr含量和Zr/Ti比對sr、Ba摻雜PSN-PZN-PZT四元系統(tǒng)介電、壓電性能的影響.Sr部分置換Pb使得組成從三方相通過準同型相界向四方相移動,極大地降低了居里溫度且增