低温烧结PZT-PbO·WO,3压电陶瓷性能研究

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1、中文摘要为了降低PZT压电陶瓷的烧结温度，同时提高其综合性能，本论文以固态氧化物为原料，通过添加具有改性作用的低熔点化合物Pb0·W03，采用一次合成工艺制备PZT-PbO·W03压电陶瓷。陶瓷材料在较低温度下实现液相烧结，液相烧结的过程有利于晶粒的致密化，提高材料的体积密度。实验主要研究PbO·W03含量、准同型相界附近锆含量对陶瓷介电性能、压电性能、居里温度的影响，然后在此基础上进行了烧结温度、保温时间、极化工艺对材料性能影响的研究。粉末在900。C合成并保温2h，得到钙钛矿结构。研究发现：PbO·W03最佳掺杂量为O．5％，Zr含量为52％时材料处

2、于准同型相界内；Pbl_05(Zro52Ti0．48)03-O．5mol杈5PbO·W03)压电陶瓷在1100"C保温时间为2小时条件下烧结而成，在120℃硅油中，2500V／mm场强下持续极化30分钟，样品达最佳性能。测得的最佳性能参数为：介电常数￡331k=1593，介电损耗tanS=0．019，压电系数d33=363PC／N，机电耦合系数Kr．=0．60，机械品质因数Qm=66，电阻率pv_5．65x1012Q·em，居里温度Tc-361．367℃。通过和传统温度(1260。C)下烧结而成的PZT压电陶瓷综合性能的比较，本实验不仅降低了其烧结温度，

3、而且提高了材料的综合性能。论文后期对陶瓷的低温液相烧结和改性原理进行了深入地探讨。本文通过x射线衍射(XRD)对合成后材料的晶相进行了分析：用扫描电子显微镜(SEM)观察样品表面的显微结构。关键词：压电陶瓷低温烧结掺杂准同型相界电性能PbO·W03AbstractInordertoabatethesinteredtemperatureofpiezoelectricceramicsandimproveitscomplexcapability,thematerialisdopedbylowmeltingpointchemicalcompoundPbO。W03

4、．Asaresult,ceramicmaterialsCallbesinteredatlI00"Cinliquidphase．Thisprocessisinfavorofimprovingthedensificationofgrain．Inthepaper,PZT-0．5％PbO’W03piezoelectricceramicwerepreparedbyusingone—stageteetmiquewitllsolidoxidesasrawmaterials．TheeffectsofPbO—W03contents．Zrcontents，sintering

5、temperature，soakingtimeandpolarizetechnologyonpropertiesofceramicWasstudied．TheresultsshowedthatpureperovskiticstructureWasobtainedatcalcinationof900"(2for2h．Itexhibitedawell·situatedpropertyatmorphotropicphaseboundarywhenZrcontentisO．52andPbO·W03contentisO．5m01％．Phi．05(Zr052，Th．

6、4s)03·0．5m01％(5PbO’W03)pjczoelectricceramicissinteredatlll0。Cfor2handpolarizedunder2500V／mmofelectricfieldin120"12for30rain．111eoptimizedresultsof833‘墙(1593)，tan{i(O．019)，d33(363PC／N)，K(O．60)，Qm(66)，pv(5．65×1012Q·cm)andTo(361—367"C)wereobtained．IncomparisonofthepropertiesofPZTsin

7、teredattraditionaltemperature(1260。C)．thisexperimentabatethesinteringtemperatureandimproveitscomplexcapability．Inthefinalpaper,therehaveaprofoundresearchOiltheprincipleoflowtemperaturesinteringandimprovingproperties．Inthepaper,XRDisusedtoanalyzethelatticestructureofsyntheticpower

8、,SEMisusedtoobservethesurfaceofthecerami