流延法制备织构化SrBi,4Ti,4O,15陶瓷

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1、摘要论文题目：流延法制备织构化SrBi4Ti4O15陶瓷专业：材料学研究生：张柯指导教师：黄金亮教授摘要本文采用模板晶粒生长法结合流延成型工艺对铋层状结构压电陶瓷的晶粒定向技术进行了研究。以铋层状结构化合物中的SrBi4Ti4O15为研究对象，从粉体制备开始，经过流延浆料配制、流延成型，到性能表征整个过程做了系统的工作。主要包括以下内容：利用熔盐法，以组分氧化物为原料，在以NaCl-KCl或Na2SO4-K2SO4为助熔剂形成的低温共熔物熔体中合成了纯的SrBi4Ti4O15粉体，粉体颗粒呈片状，各向异性明显。研究了盐的用量、盐的种

2、类和合成温度对粉体颗粒的形状和尺寸的影响。采用流延成型工艺制备了SrBi4Ti4O15素坯膜片，实现了使片状粉体颗粒定向排列的目的。研究了不同粉体特性及各有机添加剂的不同配比对成膜质量的影响，针对不同温度合成的粉料确定了流延浆料的最佳组成。将叠加在一起的多层流延膜片烧结成块体材料。实验中发现，单纯利用SrBi4Ti4O15片状粉体难以达到这一目的，各层流延膜片之间结合不够紧密。利用模板晶粒生长法，将熔盐法合成的片状粉体作为模板加入到固相法合成的SrBi4Ti4O15细微粉体中，经过流延后普通烧结，得到了较为致密的块体材料。改性后的S

3、rBi4Ti4O15陶瓷具有较高的晶粒取向率，随着模板粉体合成温度的升高，取向度也有很大提高。以上工作为下一步利用晶粒取向技术改善铋层状陶瓷的压电性能的可行性打下了基础。关键词：铋层状结构，熔盐法，流延成型，模板晶粒生长法，各向异性，晶粒取向论文类型：基础研究I河南科技大学硕士学位论文Subject:PreparationOfTexturedSrBi4Ti4O15CeramicsWithTapeCoastingSpecialty:MaterialogyName:ZHANGKESupervisor:HUANGJIN-LIANGABST

4、RACTThegrainorientedbismuthlayeredstructure(BLS)piezoelectricceramicswerefabricatedwiththetemplatedgraingrowthandthetapecasting.TheresearchworkwasmainlyfocusedonSrBi4Ti4O15,whichbelongstothefamilyofBLScompounds.Thesystematicalstudyincludedthesynthesisofpowders,theprepa

5、rationofthetapecastingslurries,tapecastingandcharacterizationoftheproperties.Themoltensaltsynthesiswasintroducedtopreparethepowders.ThecomponentoxideswereusedasrawmaterialsandtheplatelikeandanisotropySrBi4Ti4O15crystallitesweresynthesizedintheeutecticsaltofNaCl-KClorNa

6、2SO4-K2SO4.Theeffectofthecontentandthetypeofsalts,thetemperateofsynthesisonthemorphologyandsizeofthepowderswasstudied.Inordertoarraytheplatelikecrystallitesalongoneparticulardirection,tapecastingwasadoptedtopreparethegreentape.Theinfluenceofthepropertiesofpowdersandthe

7、contentoftheorganicadditivesonthequalityofthegreentapewasresearched,andtheoptimalcompositionofthetapecastingslurrieswasdeterminedaccordingtothepowderswhichweresynthesizedatdifferenttemperaturesthroughtapingcastingexperiment.Severallayersofthegreentapewerelaminatedandsi

8、nteredintooneblock.ItwashardlytogetcompactceramicsusingtheplatelikeSrBi4Ti4O15crystallitesonly,’becausethetapecouldnt