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《nbtkbt無鉛壓電織構(gòu)陶瓷制備及其電性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、兩北T業(yè)人學(xué)博’‘學(xué)位論文摘要隨著世界各國對環(huán)境保護的重視，勢必采用無鉛的壓電材料來替代傳統(tǒng)的含鉛壓電陶瓷材料，以減少環(huán)境污染，因此壓電陶瓷的無鉛化就成為壓電陶瓷發(fā)展的趨勢。本文選擇鈦酸鉍鈉一鈦酸鉍鉀(NBT-KBT)無鉛陶瓷研究體系，采用RTGG(ReactiveTemplatedGrainGrowth)法以Bi4Ti3012微晶為模板制備NBT-KBT無鉛壓電織構(gòu)陶瓷，主要研究模扳材料的選擇與制備工藝、織構(gòu)陶瓷的成型毆備與方法、NBT-KBT陶瓷的顯微組織結(jié)構(gòu)和電性能之『白J的關(guān)系等，制備出電性
2、能良好、各向異性顯著的NBT-KBT無鉛壓電織構(gòu)陶瓷。論文結(jié)合RTGG和TGG(TemplatedGrainGrowth)的工藝特點，分析了制備織構(gòu)陶瓷微晶模板的選擇原則，確定了適用于制備NBT-KBT織構(gòu)陶瓷的模扳種類，通過對幾種滿足模板選擇原則的輿型模板材料進行逐個分析，最終確定出了具有高的生長各向異性的Bi4Ti3012微晶作為制備NBT-KBT織構(gòu)陶瓷的模板；通過劉‘現(xiàn)有陶瓷成型工藝方法的比較，選擇出適用于制備織構(gòu)陶瓷的成型：[藝方法，同時自行研制了實驗窀用于制各織構(gòu)陶瓷的設(shè)備，該設(shè)備目前已
3、申報國家實用新型專利(申請?zhí)枺?00520078348．9)。采用熔鹽法制備了Bi4Ti3012微品粉體，研究了制備工藝參數(shù)與BhTi3012微晶的形貌和尺寸之問的關(guān)系。結(jié)果表明，Bi4Ti3012微品粉體的顯微組織形貌和尺寸與燒結(jié)溫度、熔鹽量、保溫時l'日J等工藝參數(shù)關(guān)系密切。在發(fā)現(xiàn)Bi203的過量加入對Bi47l'i3012微晶粉體的形貌起了決定性的作用后，系統(tǒng)的研究了Bi203過篷的程度和制備工藝參數(shù)對Bi4Ti3012微I鍺粉體顯微組織形貌的影響，最終實現(xiàn)了通過：【：藝參數(shù)的設(shè)定對其顯微組織
4、形貌和尺；r的控制。采用熔鹽法成功地制備了適合流延工藝要求的純Bi4n3012微晶，微品尺寸均勻，分散性好，直徑與厚度比大，直徑為8～10p,m，厚度為l～2p,m。采用此粉體制備了BhTi3012陶瓷，研究了該陶瓷的電性能與工藝參數(shù)之問的關(guān)系，結(jié)果顯示次陶瓷已經(jīng)顯示出了各向異性的特性。采用傳統(tǒng)方法制備出NBT-KBT陶瓷，確定了其準同型相界，而組分為0．84NBT-0．16KB7F的陶瓷位f準同型相界附近，且具自．較佳的壓電性能；以O(shè)．84NBT-0．16KBT組分為研究對象，研究基體中加入不同量
5、Bi4Ti3012微品燒結(jié)后所制備NBToKBT陶瓷的顯微組織結(jié)構(gòu)與電性能，優(yōu)化了燒結(jié)工藝的同時確定出Bi4砘012微品的最佳加入量。分別采用一r法和濕法兩利，流延方法和RTGG工藝制備了NBT-KBT織構(gòu)陶瓷，研究了燒結(jié)溫度對織構(gòu)陶瓷燒結(jié)行為，織構(gòu)度和顯微組織結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，制備出了NBT-KBT織構(gòu)陶瓷，解決了濕法流延中燒結(jié)后樣片的變形問題。結(jié)果表明：NB’F-KBT織構(gòu)陶瓷的燒成溫度范圍只有10--20℃。其介電性能、壓電性能和鐵電兩北1業(yè)人學(xué)博I：學(xué)位論義性能呈現(xiàn)明顯的各向異性，沿c軸方向織
6、構(gòu)陶瓷的各種電學(xué)性能均明顯優(yōu)于沿a-b面流延方向的電學(xué)性能，兩種流延方法在1150。C燒結(jié)所得的NBT-KBT織構(gòu)陶瓷在顯微組織結(jié)構(gòu)和電性能方面均表現(xiàn)出最強的各向異性，沿c軸方向的電性能最好，其室溫介電常數(shù)8稍沮l=1835，介質(zhì)損耗tan6=0．03，居里區(qū)峰值介電常數(shù)占m，=2484，該織構(gòu)陶瓷的da3=134pC／N(同組分普通NBT-KBT陶瓷,／33=42pC／N)，bI-31％(同組分醬通NBT-KBT陶瓷k3t=17％)，Qk=154，Pr=87“C／cm2(同組分普通NBT-KBT陶
7、瓷／'r=461．tC／cm2)，匠=3622kV／m(同組分普通NBT-KBT陶瓷巴=4600kV／m)。關(guān)鍵詞：無鉛壓電織構(gòu)陶瓷、鉍層結(jié)構(gòu)、鈦酸鉍、鈦酸鉍鈉一鈦酸鉍鉀、RTGG法、微品模板、燒結(jié)行為、織構(gòu)度，顯微組織結(jié)構(gòu)、介電性能、壓電性能、鐵電性能ABSTRACTItisimperativeunderthesituationofincreasingenviromentalprotectionworldwidethatinvestigatingoflead—fleepiezoelectricce
8、ramicstoreplacetraditionalpiezoelectricceramicsisthelatesttrendinpiezoelectricdevelopment．Inthispaper,asalead-fleematerial，sodiumbismuthtitanate—potassiumbismuthtitanate(NBT_KBT)ceramicswasfabricatedbyReactiveTemplatedGrainGrowth(RTGG)t
