锰锶钡离子掺杂对pzt性能的影响

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1、拍要论文题目：锰镏钡离子掺杂对PZT性能的影响学科专业：材料学研究生：王斌签名：指导教师：赵康教授签名：摘要至毯碟‘U本文以锆钛酸铅(简称PZT)材料为研究对象，以固相合成法陶瓷制备技术为基础，合成主晶相为钙钛矿型结构的Zr／Ti比为52／48的PZT粉体。使用正交实验分析方法研究在不同的烧结温度下，sf”、Ba2+和Mn离子对PZT进行掺杂取代，及取代后对材料性能的影响。利用x射线衍射仪(xRD)分析合成后材料的晶相，利用能量分散菪仪(EDs)分析样品断面的元素，通过扫描电子显微镜(SEM)观察样品表面和断面的显微结构。适当地提高烧结温度有助于材料的收缩率和体积密度的增

2、大。正交试验结果分析表明，制备具有最优压电常数的PZT陶瓷的工艺为：Mn离子、s，、Ba2+的掺杂量分别为l，5m01％、2．Om01％和1．Om01％，1260℃下烧结：样品的压电常数d33为301pcoN"1。烧结温度对压电常数的影响最大，d33随着烧结温度地提高而增大。晟优相对介电常数的制备工岂为：Mn离子、sr2+、Ba”的掺杂量分别为1，5m01％、l0m01％和1．0m01％，1220℃下烧结；样品的相对介电常数E1】3为231l。Mn离子的浓度对相对介电常数的影响最为关键，当其掺杂量不超过1．5m01％时，相对介电常数随Mn离子浓度的增加而增大。，经正交试验

3、优化的两组样品，内部结构体均匀致密，颗粒大小均一，d33值最大的样品的平均粒径约为15ttm，eT3，值最大的样品的平均粒径约为18岬。两组样品的压电与介电性能优异，抗老化性能良好。关键词：锆钛酸铅；掺杂；压电常数；相对介电常数AbslractTitle：EFFECTOFPROPERTIES0FPZTBYDOPINGMN。SRANDBAIoNSMajor：MaterialScienceName：BinWANGSignature：纽堕Supervisor：PrOf．KangZhaoAbstractSignature：ThistopictookthePZTmaterialas

4、theobjectofstudy，thetraditionalsolidphaseceramicspreparationtechnologyasthefoundationtosynthesizeleadzirconateti_tanatepowerofmajorcrystallinephaseofperovskitewhoseZr／Tiproportionis52／48．Sr2+,Ba2+andMnionswe∞dopedto唧underdifferentsinteringtemperatureandtheeffectofthatsubstitutiononpropert

5、iesofmaterialswasstudiedbyorthogonal-designexperiment．X-mydiffraction(XRD)H，ereappliedtoanalyzecrystallinephasesofthematerialaftersynthesized．EnergydispersiveX-ray(EDS)wereemployedforanalyjfingelementsinthetransversalsectionofsamples．Thescanningelectronicmieroscope(SEM)wereusedtoobservemi

6、croslructureofcrosssection∞dsurfaceofspecimens．Shrinkingrateandvolumedensityincreasesalongwithenhancementofsintefingtemperatureproperly．Theresultoforthogoanltestindicatedthattheoptimumpiezoelectricconstant’sconditionisthatthedopantcontentofMn、Sr、Bais1．5m01％、2．0t001％and1．Om01％respectively，

7、sintefngtemperatureisl260"C；thepiezoelectricconstantofsampleis301pC·N～．d33isaffectedbysinteringtemperaturemostevidently；itincreasesalongwiththeenhancementofaInteringtemperature．theoptimumrelativedielectriceonatatu'sconditionisthatthedopantcontentofMn、Sr、Baisl．5m01％、