bntbt粉体及bntbtpvdf压电复合材料的制备与性能的研究

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1、江苏大学硕士毕业论文摘要本文研究了以钛酸铋钠一钛酸钡(简称NBBT)压电陶瓷作为功能体，以聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体的无铅压电复合材料。采用固相反应法和水热法制备了NBBT粉体。实验结果表明：850"C保温3小时可以得到纯NBBT粉体，750℃和800℃时都会有少量的杂质生成。在水热法制备NBBT粉体中，NaOH浓度对粉体的相组成和颗粒形貌都有重要的影响。NaOI_t浓度较低时会有杂质Bi2Ti。0，生成，随着NaOH浓度的升高，杂质减少，NaOH浓度为10mol／L时生成纯的NBBT。随着Na0H浓度的升高，NBBT粉体的粒度分

2、布变窄，中位粒径变小。水热法制备NBBT粉体的反应温度不低于t60℃。粉体粒度分布随着反应温度的升高先变宽后变窄，180。C时中位粒径达到0．5um。水热法制备NBBT粉体的反应时间不少于12小时，否则会有Bi。：TiO。生成。随着反应时间的延长，粉体粒度分布逐渐变窄。采用固化法和热压法工艺制备了O一3型NBBT／PVDF复合材料。实验结果表明，热压工艺可以提高复合材料的压电常数和介电常数，降低介电损耗。研究了NBBT质量百分比、热压温度和热压压力对复合材料的性能的影响。实验结果表明：随着NBBT质量百分比的增加，复合材料的压电常数增

3、加，介电损耗减小，介电常数先变大后变小，在质量百分比为80％时达到最大值。随着热压温度的升高，压电复合材料的压电常数逐渐增大，介电损耗基本不变，介电常数变小。随着热压压力的增加，压电常数增大，介电损耗先减小，后增大，介电常数先增大后减小。以水热法制得的NBBT粉体与PVDF混合制备的压电复合材料的压电常数较高，但介电损耗较大。关键词：水热合成；NBBT／PVDF；压电复合材料；热压工艺江苏大学硕士毕业论文ABSTRACTAkindoflead-freepiezoelectriccompositeisreportedinthispape

4、r,whichfunctiveissodiumbismuthtitanate—bariumtitanate(NBBT)ceramicandmatrixisPolyvinytideneFluoride(PVDF)．NBBTpowdersarepreparedbysolid—reactionandhydrothermalsynthesisprocess．TheconclusionshowsthatpureNBBTpowdersCanbeobtainedwhenthepowdersiscalcinedatthe850"Cfor3hours，

5、whilealittleofimpurityOCCurinNBBTpowdersat750"Cand800。C．Alkalineconcentrationhasagreateffectonthephaseandshapeofpowders．Impurity(Bi2Zi207)OCCurwhenalkalineconcentrationislower,andimpuritydecreasewhenthealkalineconcentrationgraduallyincrease．PureNBBTpowdersCanbeobtaineda

6、tthealkalineconcentrationof10moI／L．Particlesizedistributionsbecomenarrowandmedialdiametersbecomesmallwhenalkalineconcentrationrises．Thereactivetemperatureis11igherthan160"CintheprocessofNBBThydrothermalsynthesis．ParticlessizedistributionofNBBTbecomesnarrowwhenreactivete

7、mperaturerise．ThemedialdiameterisO．51xmwhenthereactivetemperatureis180℃．Whenthereactivetimeislowerthanl2hours．Bil2Ti0200CCurS．Particlessizedistributionbecomesnarrowwhenthereactivetimeextends．Inthispaper,0-3NBBT／PVDFpiezoelectriccompositeispreparedbyhot—pressandsolidific

8、ationprocess．Theconclusionshowshot—presscarlnotonlyraisethepiezoelectricconstantanddielectricconstant，butalsor