的制备及其铁电性能测试

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1、浙江理工大学学报!自然科学版"#第!"卷#第"期##$"%年"月&'()*+,'-./012+*34526705/8*290):2;',?!"#='?"#&+*?#$"%文章编号!!"#$6$%&!"'(!)#(!6(!('6(&LV=(^&01(^&F$"L_M7$R8$;,#的制备及其铁电性能测试王艳萍"$孟祖奇"$夏小云#$袁嫣红"$胡旭东"!"?浙江理工大学机械与自动控制学院#杭州!"$$"E&#?浙江工业大学机械工程学院#杭州!"$$"%"!!摘!要!采用改进的硬脂酸法制备了系列N.)$?B72$?BV!!NRO+#=]#D0"陶瓷粉体

2、材料%考察了N.)$?B72$?BV!的电滞回线#在此基础上通过电滞回线测试了D0.)$?B72$?BV!对温度和电场频率的响应情况%结果表明'O+.)$?B72$?BV!和D0.)$?B72$?BV!具有一定的电滞特性#但电滞回线并不完全对称&在本实验条件下#=].)$?B72$?BV!不具备铁电性&温度升高#D0.)$?B72$?BV!的剩余极化强度也提高&测试电场频率降低#内偏场的数值也随之降低#而矫顽电场$剩余极化强度则明显提高%关键词!稀土陶瓷&电滞回线&频率响应&温度相应中图分类号!VA!"!!!文献标志码!K内外学者用4)&D+&N3等元素取代aZ或添加=Z&(!引!言

3、O+&4Z&D)&N*&T0&D'&=2等元素进行改性$得到了稀土在当今工业生产和科学研究中被称为2绿'"$6"#(许多不同用途的a.7系压电陶瓷%'"6#(色材料3和2现代工业的维生素3$我国是世界上本文以稀土硝酸盐&锆酸盐和钛酸丁酯为原料$稀土储量最大&品种最全的国家$充分利用我国的稀设计制备了稀土"O+$=]$D0#取代aZ的稀土陶瓷土资源优势$开发新型稀土复合材料是材料学研发粉体$并将其加工制成压电陶瓷片$测试其电滞回'!(线$同时考察了材料对温度和电场频率的响应$为稀的重点方向之一%随着稀土永磁材料&稀土发光材料'%(&稀土激光材料'B(&稀土储氢材料'A(稀土光纤土陶瓷的

4、开发提供了一定的理论和实验的基础材料'C(&稀土原子能材料'E(等一批新型功能材料的资料%问世$稀土的特殊性能得到越来越广泛的关注%在!!LV=(^&01(^&F$"L_M7$R8$;,#的制备陶瓷材料领域$稀土掺杂在复合陶瓷的开发研究方面也取得了较大进展%稀土在陶瓷材料中可用作添"?"!原料和试剂加剂&稳定剂&烧结助剂等$具有改善陶瓷性能$降低O+"=V!#!/*J#V$.)"=V!#%/BJ#V$=]"=V!#!/'F(*J成本的作用%#V$D0"=V!#!/AJ#V$"D%JFV#%72均为分析纯$其a.7"锆钛酸铅#是一种应用最广泛的压电陶中$O+"=V!#!/*J#V$.)

5、"=V!#%/BJ#V$=]"=V!#!/瓷$由于其在作为铁电材料使用时存在着疲劳问题$*J#V$D0"=V!#!/AJ#V购自国药集团化学试剂有限作为压电材料在使用时存在性能劣化以及不能满足公司)"D%JFV#%72购自上海美兴化工有限公司)DA%大功率器件需要的问题$此外$a.7以及以a.7为J"#%V#A购自江苏永华精细化学品有限公司%主的改性陶瓷在加工过程中出现aZV挥发的问题$"?#!实验仪器不符合环保的要求$同时也会使材料的组分出现偏KMOc7MK型c6射线衍射仪"瑞士7/0)H'析$直接影响材料的性能和使用%针对以上问题$国KMO公司#)&GN@#"$$高分辨型透射电子

6、显微镜收稿日期!#$"!@$B@#!基金项目!国家自然科学基金"B"$CA"%%#)浙江省自然科学基金"."""$CB$#)现代纺织装备创新团队"#$$FMB$$"E#作者简介!王艳萍""FC"@#$女$辽宁调兵山人$副教授$博士研究生$主要从事新材料研发及应用技术研究%第"期王艳萍等!N.)$?B72$?BV!"NRO+$=]$D0#的制备及其铁电性能测试"$!"日本电子株式会社#)M+]2+*;a)052:2'*`')W:;+6峰的归属尚有待于进一步分析%;2'*铁电测试仪"美国M+]2+*;公司#%"?!!材料制备传统的硬脂酸法通常是通过溶胶自然冷却形成凝胶后$置于马弗炉中焙烧

7、%本文采用改进的硬脂酸法制备目标材料粉体$即利用电加热套将所得溶胶直接加热直至其点火燃烧$缩短了凝胶的形成时间%以O+.)$?B72$?BV!为例$具体制备过程"如图"#!称取!$3的硬脂酸置于烧杯中$在磁力搅拌加热器上加热至A$i$加热搅!$H2*直至完全融化形成溶液K$同时按照化学计量比为"f$?B的比例分别称取!?%#F#3的O+"=V!#!/*J#V$%?#F!#3的.)"=V!#%溶解到去离子水溶液中形成溶液$A$i条件下磁力搅拌!$H2*直至融