鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷的制備與電學(xué)性能的研究.pdf

1、壓電陶瓷是一種能將電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料，已被廣泛應(yīng)用于聲表面波器件、超聲換能器、聲傳感器等方面。自1954年以來(lái)，鋯鈦酸鉛壓電陶瓷是最普遍被利用的壓電材料之一。但是，這類(lèi)陶瓷材料含有超過(guò)60wt％的鉛氧化物，在應(yīng)用和廢棄過(guò)程中會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，尋找一種高性能的無(wú)鉛壓電陶瓷是目前研究的熱門(mén)。
　　(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3(BCZT)壓電陶瓷是目前無(wú)鉛壓電

2、陶瓷研究方向的熱點(diǎn)之一，其壓電性能可與含鉛壓電陶瓷媲美。但是其存在燒結(jié)溫度高、居里溫度點(diǎn)低等缺點(diǎn)，期望通過(guò)工藝改進(jìn)、摻雜改性和復(fù)合改性等來(lái)提高其性能。本論文以BCZT無(wú)鉛壓電陶瓷作為研究對(duì)象，在陶瓷粉體熔鹽法制備、摻雜改性、不同體系復(fù)合等幾個(gè)方面做了相關(guān)研究，主要內(nèi)容如下：
　　1.分別采用固相法和熔鹽法制備了BCZT無(wú)鉛壓電陶瓷，系統(tǒng)研究了熔鹽法制備的工藝參數(shù)：如熔鹽比例、預(yù)燒溫度和燒結(jié)溫度等。實(shí)驗(yàn)表明，熔鹽法合成BCZT粉體可

3、降低預(yù)燒溫度450℃和燒結(jié)溫度150℃并提高粉體活性。
　　2.采用傳統(tǒng)固相法制備了BCZT-x mol%Gd2O3陶瓷，系統(tǒng)研究了兩性稀土氧化物Gd2O3含量對(duì)BCZT陶瓷物相結(jié)構(gòu)、微觀面貌、介電性能、彌散相變、鐵電性能和壓電性能的影響。結(jié)果表明，x=0.2時(shí)兩性稀土釓離子摻雜的BCZT陶瓷壓電性能提高了80pC/N左右。
　　3.研究了BCZT與0.852(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.12(Bi0.5K0.5)T