pmnt定向压电陶瓷的制备与电性能研究

《pmnt定向压电陶瓷的制备与电性能研究》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、圭童奎兰堡主兰垡堡塞!!!竺!一———●生—翌摘要f1-x)Pb(Mgl，3Nb2，3)03-xPbTi03(PMNT)弛豫铁电固溶体在准同型相界附近具有非常优异的介电和压电性能，因此在压电换能器、高应变驱动器、医用超声成像等高技术领域有着非常诱人的应用前景。由于定向陶瓷集单晶与陶瓷的优点于一身，其性能可与单晶相媲美，而且易满足大尺寸要求，均匀性与机械加工性能较好。因此，本文将对定向凝固法制备高性能PMNT定向陶瓷进行研究。本文采用定向凝固法成功地制各出了PMNT定向陶瓷，并对其结晶习性进行了研究。结果表明PMNT定向陶瓷的结

2、晶取向同坩埚下降速度、陶瓷组分密切相关，随着坩埚下降速度的提高或PT组分的减少，PMNT定向陶瓷的织构取向由[111]逐渐向[0111转变。并用负离子配位多面体生长基元理论模型探讨了PMNT的生长机制，以及结晶习性同坩埚下降速度和PMNT组分的关系。系统研究了PMNT定向陶瓷的电学性能以及性能与陶瓷组分、织构取向的关系。结果表明，[0111、[013]“1121和[0121等取向的PMNT70／30陶瓷具有非常优异的介电、压电和电致伸缩性能。例如『112]取向的PMNT70／30陶瓷，er-4070，击3~1500—1600p

3、C／N，s-0，23％(E=22kV／cm)，kt—o．51，七33～0．82。定向陶瓷的介温特性研究结果表明，在极化过程中，第三相单斜相或正交相被电场诱导产生，这是PMNT定向陶瓷具有高压电活性的本质原因。对定向凝固法制备的PMNT定向陶瓷的性能波动情况进行了分析。PMNT定向陶瓷在生长过程中发生了组分分凝，毛坯底部与项部的织构取向亦有所差别，在影响PMNT定向陶瓷电性能的各因素的综合作用下，定向陶瓷性能的波动很小。关键词：PMNT，定向陶瓷，定向凝固，结晶习性，压电性，介电性，性能波动圭查奎堂堡主堂壁笙壅!垫坐!一————

4、————型!壁!竺AbstractTheleadbasedcomplexperovskiteferroelectric(1-x)Pb(MglnNbza)03-xPbTi03(PMNT)solidsolutionsnearthemorphotropicphaseboundaryfMeB)compositionshowexcellentdielectricandpiezoelectricproperties，SOitispromisingtobeappliedinsomehightechniqueareassuchaspiezoe

5、lectrictransducers，highstrainactuators，medicalultrasonicimagingtransducers．Thegrin-orientedceramicshavetheadvantagesofbothsinglecrystalsandtraditionalceramics．Theirproperties&recomparabletosinglecrystals．Anditiseasytopreparethegrain—orientedceramicswithlargesize．Als

6、o，thegrain-orientedceramicshavegoodcompositionalhomogeneityandmachiningproperties．Therefore，thefabricationofgrain·orientedPMNTceramicsbydirectionalsolidificationwasstudiedinthispaperandtheelectricalpropertieswerealsoinvestigated．Thegrain-orientedPMN-xPT(垆O．30，O．33，O

7、．35，O．38)ceral_llicshavebeensuccessfullyfabricatedbydirectionalsolidificationinthispaperandthegraingrowthhabitwasstudied．Theresultsshowthatthepreferentialorientationofgrain·orientedPMNTceramicsdependsonboththecruciblewithdrawalrateandPMNTcomposition．Thepreferentialg

8、rain·growxhdirectionswitchesfrom[111】to【011】orientationbydegreeswhenincreasingcruciblewithdrawalrateorreducingPbTi03molarcontent．Boththegr