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《ce掺杂babitio系铋层状压电陶瓷的结构及性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、摘要铋层状无铅压电陶瓷因为具有较好的抗疲劳强度,高的居里温度,机电耦合系数各向异性明显,低老化率,高电阻率,高的介电击穿强度,低烧结温度等各项优良特性,因此研究和探索具有潜在应用前景的铋层状无铅压电陶瓷材料具有重要的战略意义。本文采用熔盐法制备铋层状BaBi4Ti4O15,并用CeO2进行掺杂改性,通过控制温度来研究掺杂比对压电陶瓷的影响,以及通过控制掺杂比来研究温度对压电陶瓷的各项性能的影响。找到最佳的方案,得到的材料居里温度略微降低,高温介电损耗大幅减小,铁电-顺电相变弥散增强,同时提高了材料的压电性能。实验表明,当温度为1000℃,掺杂比为0.
2、12时,得到的压电性能最佳,片状结构也很明显。各项性能都比较的好。关键词:铋层状结构熔盐法压电性能掺杂AbstractBismuthlayeroflead-freepiezoelectricceramicsbecauseithasgoodfatiguestrength,highCurietemperature,electromechanicalcouplingcoefficientanisotropyobviously,lowaging,highresistivity,highdielectricbreakdownstrength,lowsinter
3、ingtemperatureandotherfinefeatures,sotheresearchandexplorationofthelayeredbismuthlead-freepiezoelectricceramicmaterialshavepotentialapplicationsisofgreatstrategicsignificance.ThisarticlewaspreparedusingmoltensaltbismuthlayerBaBi4Ti4O15,weredopedwithCeO2,impactthanthepiezoelectr
4、icceramicsbycontrollingthetemperaturetostudythedopinganddopingratiobycontrollingthetemperatureonthepiezoelectricceramicsperformance.Tofindthebestsolution,theresultingmaterialisslightlylowerCurietemperature,hightemperaturedielectriclossgreatlyreduced,theferroelectric-paraelectri
5、cphasetransitiondispersionstrengthenedwhileimprovingthepiezoelectricpropertiesofthematerial.Experimentsshowthatwhenthetemperatureis1000℃,thedopingratiowas0.12,thepiezoelectricperformanceofthebest,thesheetstructureisobvious.Theperformanceisrelativelygood.Keywords:Bismuthlayer-st
6、ructuredSaltMethodPiezoelectricPropertiesDoping1前言压电陶瓷在我们生活中的应用已经越来越广了,也与我们的生活更加的息息相关了,我们常见的变压器,压电陶瓷点火器,还有在水声设备的应用。所以研究压电陶瓷已经成为了一个比较热门的话题了。但是,在如今的生活中,传统的压电陶瓷运用也比较的广,而传统的压电陶瓷含有重金属铅,对于我们的健康也不利,也不利于于保护环境。所以发展无铅压电陶瓷已经成为了一个比较热门的话题,也是当今压电陶瓷研究的一个主流方向。然而在无铅压电陶瓷中,单晶的无铅压电陶瓷的性能与含铅的压电陶瓷性能相
7、近,然而单晶的制备成本高,无法投入日常的生产中,从而其他类型的无铅压电陶瓷成为了研究热点。传统生产陶瓷的方法为传统固相法,烧成温度就较高,本课题采用熔盐法。由于低熔点盐作为反应介质,合成过程中有液相出现,反应物在其中有一定的溶解度,大大加快了离子的扩散速率,使反应物在液相中实现原子尺度混合,反应就由固固反应转化为固液反应。该法相对于常规固相法而言,具有工艺简单、合成温度低、保温时间短、合成的粉体化学成分均匀、晶体形貌好、物相纯度高等优点。另外,盐易分离,也可重复使用。铋层状的压电陶瓷研究已经越来越成熟了,也有极为广阔的应用前景,本文采用Ce掺杂BBT
8、压电陶瓷,用来更大幅度的提高BBT压电陶瓷的压电性能。282文献综述2.1压电陶瓷压电陶瓷是一类具有压电特性