bi(zn0.5ti0.5)o3-pbtio3陶瓷的结构、介电和铁电性能

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1、Bi(Zn0.5Ti0.5)O3-PbTiO3陶瓷的结构、介电和铁电性能班级：材料工程801学生：李文龙指导老师：云斯宁答辩题纲研究背景、意义及现状实验结构与性能表征研究前景及展望研究背景钙钛矿型复合氧化物ABO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料，A位一般是稀土或碱土元素离子，B位为过渡元素离子，A位和B位皆可被半径相近的其他金属离子部分取代而保持其晶体结构基本不变，因此在理论上它是研究催化剂表面及催化性能的理想样品。由于这类化合物具有稳定的晶体结构、独特的电磁性能以及很高的氧化还原、氢解、异构化、电催化等活性，作为一种新型的功能材料，在环境保护和工业催化等领域具有很

2、大的开发潜力。研究意义钙钛矿复合氧化物具有独特的晶体结构,尤其经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能,可被应用在固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催化剂等诸多领域。研究现状随着X射线衍射等现代分析技术与手段的发展，对具有ABO3型的晶体结构的认识达到了更高水平。人们已不满足对原矿的开发和利用，而是依靠结晶化学、晶体生长、陶瓷组分设计与加工等科学与技术知识，成功地制备出多种ABO3类化合物晶体或陶瓷材料，并以其不可替代的性能优势，成为现代功能材料领域的重要门类。随着现代材料科学技术的进展，尤其是与电子信息科学技术的交叉渗透，ABO3类化合物材料必将发

3、挥出愈来愈大的作用。实验原料设备步骤结构表征及形貌分析原料试剂纯度含量生产厂家Bi2O3分析纯≥99℅北京化工厂PbCO3分析纯≥98℅中国化学试剂三厂ZnO分析纯≥99℅天津市红岩化学试剂厂Ti2O3分析纯≥98℅天津市凯通化学试剂有限公司本实验选用的原料均分析纯的试剂，采用传统固相法制备。设备南京大学仪器厂生产星型球磨机天津科器高新技术公司生产的型号为769YP-60E压片机日本Rigaku公司的D/Max-2500V/Pl型X射线衍射仪荷兰Philips-FEI公司生产的Quanta200型环境电子显微镜北京卓越公司的型号为GG314-JPS-9200能谱仪步骤按配方称取原料→球磨

4、（无水乙醇为介质，10h）→干燥→合成（850℃-900℃，2h）→再次球磨（无水乙醇为介质，10h）→干燥→成型压片→烧成（1140℃-1160℃，2h）→磨片→烧银（500℃，30min）→极化→性能测试结构表征及形貌分析物相结构，采用X射线衍射（XRD）确定试样物相组成，分析所用仪器为日本Rigaku公司的D/Max-2500V/Pl型X射线衍射仪。实验条件为：Cu/K-alphal辐射（40kv，200ma），波长为0.154056nm，扫描速率10°/min。烧结陶瓷样品淬火后，表面用JFC-1600型镀膜仪镀金，用荷兰Philips-FEI公司生产的Quanta200型环境电

5、子显微镜（SEM）观察材料的表面形貌和显微结构。采用X射线光电子能谱仪（EPS）对材料微区成分元素种类与含量分析，分析所用仪器为北京卓越公司的型号为GG314-JPS-9200能谱仪，如果测得Pb、Ti、Zn、Bi的含量比接近实际配比数1:55:45:9，则说明制备物质成功。Bi(Zn0.5Ti0.5)O3-PbTiO3陶瓷的结构B位有Ti和Zn，A位有Pb和Bi研究前景及展望钙钛矿型光催化材料由于组成元素可调和与结构的稳定性，因此，对其光催化性能的研究已经受到了人们很大的关注，科研人员也已经取得了很大的成就。但是在许多方面还存在很大的不足，因为目前对其催化机理还不是很清楚，另外这种材料

6、的使用范围还有待于向可见光催化进行扩展。目前，钙钛矿型光催化材料还没有实现产业化应用，但相信随着能源日益紧迫，这种能提供绿色能源的材料会在研究上有很大的突破。谢谢！