热历史对BaTiO陶瓷四方相的内耗及铁电性能影响的研究

摘要

本文主要研究不同热历史，包括升温和降温，对微米级BaTiO3陶瓷四方相内耗及铁电性质的影响。　　所用微米级BaTiO3陶瓷试样是用传统的固相烧结法制备的。利用动态力学分析仪(DMA)的强迫弯曲振动法，对BaTiO3陶瓷试样进行了低频内耗测试。在内耗和模量温度曲线上除了观察到BaTiO3相变引起的内耗峰和模量极小外，还在BaTiO3的四方相温区观察到峰高约为0.1量级的十分明显的弛豫内耗峰，而且不同热历史、特别是升温和降温测量对BaTiO3陶瓷四方相弛豫内耗峰的影响十分强烈，其弛豫激活能可相差一倍。　　对微米级BaTiO3陶瓷试样进行了介电测试。在180K-410K范围内的升、降温过程中均观测到相变处典型的介电相变峰和四方相中的介电损耗峰。不同热历史的试样在升温或降温过程中的四方相损耗峰的弛豫激活能相同，可见热历史对介电弛豫激活能基本没有影响；但升温过程同降温过程的介电弛豫激活能却具有明显的差别。此外，热历史和升降温还明显地影响介电常数ε值的大小。铁电材料的力学损耗和介电损耗与材料中存在的点缺陷有关，后者还与电畴的运动有关。　　本文初步探讨了纳米级BaTiO3陶瓷中与氧缺位有关的弛豫内耗峰的情况，并做了相应的介电测试。得出了部分与微米级BaTiO3陶瓷试样一致的结论。这部分工作还有待于从实验和理论上做进一步的研究。

目录

文摘

英文文摘

第一章：前言

1.1研究历史及现状

1.2点缺陷短程有序统计对称的相容性原理

1.2.1点缺陷效应的提出

1.2.2点缺陷效应在铁电体中的应用

1.3本文的主要研究工作

第二章：钛酸钡的物理化学性能

2.1晶体的极化

2.2铁电体

2.3钛酸钡自发极化的微观原理

2.4铁电畴

2.5钛酸钡的物理化学性能

第三章：钛酸钡陶瓷材料的制备及性能测试

3.1引言

3.2微米级钛酸钡陶瓷试样的制备

3.2.1主要试剂

3.2.2粉体的制备、压片及烧结

3.3微米级钛酸钡陶瓷试样的测试结果与讨论

3.3.1粉末的XRD分析

3.3.2陶瓷试样的形貌表征

3.4纳米级钛酸钡陶瓷试样的制备

3.4.1主要试剂

3.4.2粉体的制备、压片级烧结

3.5纳米级钛酸钡陶瓷试样的测试结果与分析

3.5.1粉末的XRD分析

3.5.2陶瓷试样的形貌表征

3.6小结

第四章：DMA测试与分析

4.1内耗的测量原理

4.1.1内耗的定义

4.1.2内耗的唯象理论

4.1.3由弹性模量和顺度表征内耗

4.1.4内耗测量方法的分类与比较

4.1.5振动系统与试样内耗的关系

4.2试样的准备

4.3测试结果及数据分析

4.3.1刚烧成的试样

4.3.2358K保温120小时的试样

4.3.3573K保温5小时空冷的试样

4.3.4450K保温24小时的试样

4.4实验结果的特征

4.5分析和讨论

第五章：介电测试与分析

5.1介电常数与介电损耗

5.2实验仪器与测量条件

5.3测量结果及数据分析

5.4实验结果的特征

5.5分析和讨论

第六章：纳米级钛酸钡的DMA和介电测试

6.1 DMA测试与数据分析

6.1.1测量结果

6.1.2实验结果的特征

6.2介电测试与结果分析

6.2.1测量结果

6.2.2实验结果的特征

6.3小结

第七章：结论

参考文献

在学期间作者已发表或待发表论文目录

致谢

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