bnbt无铅压电陶瓷的直接反应烧结法制备及掺杂改性研究

《bnbt无铅压电陶瓷的直接反应烧结法制备及掺杂改性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要本论文结合无铅压电陶瓷材料的研究现状，选择(Bio．5Nao．，)I。Ba。Ti03(O．06一

2、7陶瓷的晶粒长大。本研究工作的第二部分是对(Bio．5Nao．s)o．93Ba007Ti03(简称BNBT7)陶瓷进行铟掺杂，研究铟掺杂对BNBT7陶瓷的压电、介电性能及显微结构的影响，并对铟的掺杂改性机理进行了初步探讨。通过详细研究掺杂量和工艺参数对陶瓷样品性能的影响，确定材料最佳配方为：(Bio．sNao．5)o．93Ba007Ti03+0．16wt％In203最佳制备工艺为：烧结温度：1150℃，保温时间：3h，极化电场：5kv，极化温度：30℃，极化时间：5rain。实验研究结果表明铟掺杂对BNBT7陶瓷的压电、介电性能产生较大影响，当掺杂量小于或等于o．16叭％

3、时，BNBT7陶瓷的介电常数《，岛、压电常数西，和厚度机电耦合系数岛增加，介电损耗tan占增加，机械品质因数Qk降低，呈现出“软性”掺杂的特点；当掺杂量处于0．164)．24叭％范围时，介电常数￡三／80、压电常数函，和厚度机电耦合系数版降低，介电损耗／an占减小，机械品质因数Qnl升高，表现为。硬性”掺杂的特征。在最佳掺杂量y=o．16wt％处，陶瓷样品的主要性能参数如下：压电常数,／33=205pC／N，相对介电常数F三／占,o=1046，介电损耗tan8=3．57％，机械品质因数QlⅡ_93，厚度机电耦合系数七尸50．3％，径向机电耦合系数栌18．14％．XRD和S

4、EM分析表明：采用直接反应烧结法制备的适量铟掺杂的BNBT7陶瓷仍为钙钛矿相结构，没有新相出现；由于铟离子固溶到晶格中使晶格发生畸变，并且引起三、四方相组成的变化；适量的铟掺杂能起到抑制晶粒长大的作用，利于晶粒的均匀生长，增大陶瓷样品的各向异性．关键词：无铅压电陶瓷；(Bio．5Nao．5)l。B钆Ti03；直接反应烧结；铟掺杂ⅡAbstractInordertocnh柚∞thepiezoelectricanddielectricpfop硎嚣of(Bio．5Na0s)l-IBaxTi03(0．06≤x≤O．075，abbreviatedBNBT67)ceramics,pr

5、eparingprocedureanddopingwef它adoptedtomodifyBNBTc锄i器．Inthefirstpart,BNBT67Cerami∞weresynthesizedbydi∞ctreactinnsintering(abbreviatedDRS)．TheresultsshowthatthepiezoelectricanddielectricpropertiesofBNBT67cel'amllic$preparedbyDRSwel'eimprovedobviously．TheX-raydiffract·tion(XRD)patternsreveal

6、thatthe(Bi0．5Naos)o．∞BaooTTiOs(abbreviatedBNBTT)ca删∞synthesizedbyDRSstillexhibitasin羽ephaseofperovskiteslmctureandthecontentoftetragonalphaseofBNBT7ceramic8liedinthecoexistencephasesofrhombohedralandtetragonal(20=46。)wasdecreased．Scanningelectronmicroscopy(SEM)imagespresentthatthegramsize

7、ofBNBT7ceramicspreparedbyDRSisnearlytwiceOVerthatofthecerami∞synthesizedbyconventionalceramicsfabricationpI．oc嚣s，whichmeansthattheDRSmethodmakesforthegrowthofceramic呲Inthesecondpart,BNBTT-ywte％In203∞l'uEticssynthesizedbyDRShavebeenstudied．Throughthemvestigafionofthe