静电纺丝法制备锆钛酸钡钙纳米线及其压电性能

摘要

采用静电纺丝法制备无铅压电陶瓷0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BCZT)纳米线,重点研究制备工艺优化和纳米线的压电性能.首先探索稳定性优异的BCZT溶胶配置方法,再利用静电纺丝法制备BCZT纳米线,研究静电纺丝参数和热处理条件对BCZT纳米线形貌和结晶性的影响.结果表明:最佳的静电纺丝工艺参数为环境温度40°C、环境湿度50％RH、施加电压15 kV、供液速度1.00 mL/h、滚筒收集转速800 r/min、接收距离15 cm.经过(120°C,12 h)的烘干处理以及(900°C,1 h)的退火处理,可以获得纯钙钛矿相、结晶性好、长径比大的BCZT纳米线.利用压电力显微镜分析该纳米线的压电响应,证实其具有多畴结构和明显的极化反转行为.