柠檬酸盐法制备NBT基陶瓷的压电性能与铁电性能研究

摘要

本论文采用柠檬酸盐法合成和制备了0.94(Na<,0.5>Bi<,0.5>)TiO<,3>-0.06BaTiO<,3>-xwt﹪CeO<,2>(简称NBT-BT6-x﹪CeO<,2>)体系陶瓷,研究了NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系陶瓷材料的合成与制备工艺、组成与压电性能、铁电性能之间的关;以NBT-BT6-0.6﹪CeO<,2>为研究对象,研究了极化条件和烧成温度对NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系陶瓷电学性能的影响,并结合实验结果探讨了NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系陶瓷压电性能和铁电性能的变化规律.采用柠檬酸盐法合成了NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系超细粉体.通过实验研究确定了适当的合成工艺条件,并制备出NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系超细粉体.以NBT-BT6-0.6﹪CeO<,2>为研究对象,研究了NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系陶瓷的极化行为.通过实验研究确定了NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系陶瓷的合适极化条件是:极化电压为3.0kV/mm、极化温度为60℃、极化时间为15 min.研究了NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系陶瓷的压电性能和铁电性能.XRD测试结果表明,添加的CeO<,2>与0.94(Na<,0.5>Bi<,0.>5)TiO<,3>-0.06BaTiO<,3>(简称NBT-BT6)形成固溶体.与NBT-BT6相比,添加适量CeO<,2>在提高NBT-BT6陶瓷的机电耦合系数k<,p>、压电常数d<,33>和介电常数ε<,33><'T>/<'ε>0的同时,降低了NBT-BT6陶瓷的介电损耗tan δ.以NBT-BT6-0.6﹪CeO<,2>为研究对象,研究了烧成温度对NBT-BT6-x﹪CeO<,2>体系陶瓷电学性能的影响.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1压电陶瓷

1.2无铅压电陶瓷材料的发展

1.3 NBT基压电陶瓷的研究

1.4本研究的目的和意义

第二章NBT-BT6-x％CeO2体系的合成与制备

2.1柠檬酸盐法的基本原理

2.2 NBT-BT6-x％CeO2体系粉体的柠檬酸盐法合成研究

2.2.1 NBT-BT6-x％CeO2体系粉体的柠檬酸盐法合成过程

2.2.2柠檬酸与金属离子的摩尔比（C/MN+）的影响

2.2.3前驱液pH值的影响

2.2.4水浴温度对溶胶的影响

2.2.5 DSC-TG分析

2.2.6热处理过程对合成粉料的影响

2.3 NBT-BT6-x％CeOi体系陶瓷的制备

2.3.1 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的制备工艺

2.3.2 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的极化

第三章NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的压电性能与铁电性能研究

3.1 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的性能测试

3.1.1 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷线收缩率的测试

3.1.2 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的压电性能测试

3.1.3 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的铁电性能测试

3.2极化条件对NBT-BT6-0.6％CeO2陶瓷电学性能的影响

3.2.1极化电压对NBT-BT6-0.6％CeO2陶瓷电学性能的影响

3.2.2极化温度对NBT-BT6-0.6％oCeO2陶瓷电学性能的影响

3.2.3极化时间对NBT-BT6-0.6％CeO2陶瓷电学性能的影响

3.3 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的性能

3.3.1 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的烧结性能

3.3.2 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的压电性能

3.3.3 NBT-BT6-x％CeO2体系陶瓷的铁电性能

第四章烧成温度对NBT-BT6-0.6％CeO2陶瓷电学性能的影响

4.1 NBT-BT6-0.6％CeO2陶瓷的烧成工艺控制

4.2烧成温度对烧结性能的影响

4.3烧成温度对压电性能的影响

4.4烧成温度对铁电性能的影响

第五章结论

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢