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《鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷研制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftherequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchofPotassium-SodiumNiobateLead-FreePiezoelectricCeramicsCandidate:RaoYuanyuanMajor:MaterialPhysicsandChemistrySupervisor:Prof.LuWenzhongHuazhongUniversityofScience&Technolog
2、yWuhan430074,P.R.ChinaMay,2008獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名:日期:年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和
3、借閱。本人授權華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□,在____________年解密后適用本授權書。本論文屬于不保密□。(請在以上方框內(nèi)打“√”)學位論文作者簽名:指導教師簽名:日期:年月日日期:年月日華中科技大學碩士學位論文摘要本文采用傳統(tǒng)的陶瓷制備工藝,對Na0.5K0.5NbO3(KNN)無鉛壓電陶瓷進行了A位、B位的取代研究,制備了(1-x)Na0.5K0.5NbO3-xLiNbO3(KNLN)無鉛壓電陶瓷和(Na0.5K0.
4、5)1-2xSrx(SbyNb1-y)O3(KNSSN)無鉛壓電陶瓷,并分析了該陶瓷的微觀結構、壓電性能、介電性能和鐵電性能。與單純KNN無鉛壓電陶瓷比較起來,KNLN和KNSSN無鉛壓電陶瓷均改善了其燒結特性,并提高了其壓電性能。通過對Na0.5K0.5NbO3-LiNbO3二元系材料的研究,我們發(fā)現(xiàn)它的最佳燒結溫度在1050~1150℃之間,而且隨著鋰含量的增加而降低。在常壓條件下得到的陶瓷的實際密度占理論密度的96.5%。隨著鋰的加入,KNN基陶瓷的相結構由正交相向四方相過渡。鋰的加入也使得KNN基壓電陶瓷的壓電性能大大
5、提高:當鋰含量為6at.%時,壓電常數(shù)由未摻鋰時的80pC/N增加到摻鋰后的145pC/N,平面機電耦合系數(shù)高達0.42,品質(zhì)因數(shù)為95;相對介電常數(shù)為719,介電損耗降低至2.86%;具有典型的鐵電體的特征,矯頑場降低至15.7KV/cm。通過對(Na0.5K0.5)1-2xSrx(SbyNb1-y)O3(KNSSN)無鉛壓電陶瓷的研究,我們得知它的預燒溫度高于830℃,比KNLN高,最佳燒結溫度為1060℃。在常壓條件下得到的陶瓷樣品線收縮率均超過10%,得到的實際密度占理論密度的97.8%。隨著鍶和銻的加入,KNN基陶瓷
6、的相結構變化與KNLN陶瓷相似,由正交相向四方相過渡。鍶和銻的加入使得KNN基壓電陶瓷的壓電性能大大提高:當鍶含量為2at.%,銻含量為6at.%時,其壓電常數(shù)由未摻雜時的80pC/N增加到摻雜后的155pC/N,平面機電耦合系數(shù)為0.361,品質(zhì)因數(shù)為120;相對介電常數(shù)為1025,介電損耗為7.94%,是一種典型的弛豫型鐵電體,居里溫度從420℃降低至270℃左右;其矯頑場降低至15.6KV/cm。關鍵詞:無鉛壓電陶瓷;鈮酸鉀鈉;鈮酸鋰;壓電性能;介電性能;微觀結構I華中科技大學碩士學位論文AbstractLead-fre
7、epiezoelectricceramics(1-x)Na0.5K0.5NbO3-xLiNbO3(KNLN)and(Na0.5K0.5)1-2xSrx(SbyNb1-y)O3(KNSSN)werepreparedbytheconventionalceramic+2+++5+sinteringtechnique.TheLiorSrsubstitutedNa、KattheAsitesandSbsubstituted5+NbattheBsitesoftheperovskitestructure.Thepiezoelectricpro
8、perties,dielectricpropertiesandmicrostructuresofthesepiezoelectricceramicswerestudied.ComparedwithceramicsNa0.5K0.5NbO3,sinteringpropertie