pmspnnpt压电厚膜材料性能的研究

《pmspnnpt压电厚膜材料性能的研究》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、山东轻工业学院硕上学位论文摘要压电厚膜材料是20世纪90年代发展起来的一种新型功能材料，它兼顾了块体材料和薄膜材料的优点，具有良好的压电、介电和热释电性能。本文综述了国内外压电材料的研究进展，对压电陶瓷的压电效应、产生机理及其主要性能参数做了简要的介绍，并对压电厚膜的制备技术及其应用做了较为详细的总结。实验采用丝网印刷的方法在A1203基板上制备出了压电性能较好的PMS．PNN．PT厚膜，厚膜的厚度在50～801am之间，主要性能参数分别为p=6．09／cm3、d33=63．5pC／N、Kt=0．52、er=143、t96=O．009、Qm=734。研究压电厚膜的烧结工艺(烧

2、结温度、保温时间、烧结气氛)对其相结构、显微形貌及电性能的影响。利用XRD和SEM分析了材料的相组成和显微结构。实验表明，在密封埋粉的PbO气氛中、烧结温度T=1040℃、保温时间t=60min时得到的PMS．PNN．PT厚膜烧结样品，具有较好的显微形貌和优良的压电性能。研究极化条件(极化场强、极化温度、极化时间)对PMS．PNN．PT压电厚膜性能的影响。实验发现，在极化场强为4．0kV／mm、极化温度为120℃、极化时间为5min时，压电厚膜综合性能良好。为了提高PT基厚膜材料的机械品质因数Qm和介电常数￡r，满足大功率压电变压器的要求，在组分中同时添加少量的Pb(Mnl／

3、3Sb2／3)03和Pb(Nil／3Nb2／3)03，研究PMS删相对量的变化对PMS．PNN．PT压电厚膜显微结构和性能的影响。利用XRD和SEM分析了材料的相组成和显微结构。结果表明：样品在预烧阶段，随着PMS／PNN相对量中PMS量的增加，厚膜的二次预烧粉料中出现了少量的焦绿石相，这是由PMS结构的不稳定引起的；样品烧结以后，随着PMS／PNN中PMS含量的不断增加，样品的显微形貌发生了很大变化，电性能先变好后变差，当PMS／PNN=0．03／0．05(mol／m01)时，达到最佳值。研究Si02作为缓冲层对PMS．PNN．PT压电厚膜的显微结构及压电性能的影响。利用S

4、EM分析厚膜下电极、压电层的显微结构，并用划痕法测试有缓冲层和无缓冲层PMS．PNN．PT压电厚膜的下电极与压电层、基板之间的膜基结合力，实验发现，加Si02缓冲层的下电极层与压电层、基板的膜基结合力都远好于未加Si02缓冲层的样品，这说明Si02缓冲层有效地阻止了下电极与压电层、基板之间的相互扩散，提高了三者之间的粘结性，改善了样品的压电性能。关键词：PMS．PNN．PT；压电厚膜；制备工艺；PMS／PNN；显微形貌；缓冲层VABSTRACTPiezoelectricthickfilmisanewfunctionaltypematerialdevelepedby1990’S

5、．Ithasthemeritsboththeblockmaterialandthinfilm，withexcellentpiezoelectric，dielectricandpyroelectricproperties．Inthethesis，progressesmadeonpiezoelectricceramicswerereviewed．Thepiezoelectricproperty，principleandthemainparametersofitwereintroducedbriefly．Well，thepreparationtechnologyandtheappl

6、icationofpiezoelectricthickfilmweresummarizedindetail．Inthework，PMS-PNN-PTthickfilmwithhighpiezoelectricperformancewaspreparedonA1203boardusingScreenPrintingtechnology．Thethicknessofthepreparedwasabout50～801xm，andmainpropertiesofitwasp=6．Og／cm3d33263．5pC／N、Kt_0．52、￡r=143、t96=0．009、Qm-734．Si

7、nteringprocessesincludingsinteringtemperature，heatpreservationtimeandsinteringatmosphereofpiezoelectricthickfilmaboutitsphases，microstructureandelectricityperformancewereinvestigatedandresearchedbasedonXRDandSEMtechnology．ItwasfoundthatPMS-PNN—PTthickfil