PLZT壓電陶瓷研究.pdf

1、鋯鈦酸鉛鑭材料（簡(jiǎn)稱PLZT）是一類具有優(yōu)異性能并能在電、光、聲、力和熱之間相互耦合的材料。本文首先采用傳統(tǒng)固相法制備Pb0.93La0.07(Zr0.6Ti0.4)0.9825O3（簡(jiǎn)稱PLZT7/60/40）壓電陶瓷，考察預(yù)燒溫度、燒結(jié)溫度、鉛過量和燒結(jié)后氧化等因素對(duì)陶瓷性能的影響；在此基礎(chǔ)上，探討組分調(diào)整和摻雜對(duì)陶瓷電性能的影響； 另一方面，本文還研究了熱壓燒結(jié)工藝對(duì)組分PLZT（7/60/40）電性能的影響。傳統(tǒng)陶瓷制備

2、工藝研究表明：粉體預(yù)燒溫度的升高有助于PLZT 固溶體的形成； 而燒結(jié)溫度的增加使陶瓷密度、電性能先增后減；因此確定體系的最佳預(yù)燒溫度為900℃，燒結(jié)溫度為1200℃。為進(jìn)一步提高陶瓷的電性能，研究了過量氧化鉛（鉛氣氛）和燒成后氧化處理對(duì)陶瓷性能的影響，結(jié)果表明，適量氧化鉛的加入可促進(jìn)陶瓷致密化，優(yōu)化電性能；當(dāng)PbO 過量1wt％時(shí)，其電性能參數(shù)分別為：εr＝3190，tgδ＝1.79％，d33＝623pC/N，Kp＝0.58，

3、Qm＝68；而將燒成后陶瓷樣品在空氣中850℃氧化處理2h，陶瓷的電性能沒有太大變化。 組分調(diào)整的研究結(jié)果表明：隨著La 含量的增加，陶瓷相結(jié)構(gòu)由菱方相逐漸過渡到四方相，εr 逐漸增大，而d33和Kp 則先增加后減小，Qm 則先減小后增加；其中La 含量為7mol％，即PLZT（7/60/40）綜合性能最優(yōu)。以PLZT（7/60/40）為基礎(chǔ)組分進(jìn)行CeO2和Nb2O5 摻雜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：（1）CeO2的摻入使得材料的εr、d3

4、3和Kp的明顯提高，但同時(shí)也使得tgδ加大；隨著CeO2 摻入量的增加，材料的εr、d33和Kp 都先增加后減小，而Qm 則相反。（2）Nb2O5的摻入同樣使得材料的εr、d33和Kp的明顯提高，同時(shí)也使得tgδ加大；且隨著Nb2O5 摻入量的增多，材料的εr、d33和Kp的進(jìn)一步提高；當(dāng)Nb2O5 摻入0.6wt％時(shí)，材料的電性能為εr＝5753，tgδ＝2.27％，d33＝789pC/N，Kp＝0.63，Qm＝37。 熱壓燒