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《co3取代和zno摻雜對(duì)knnlsbf無(wú)鉛壓電陶瓷結(jié)構(gòu)與性能影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3+題目:Co取代和ZnO摻雜對(duì)KNN-LS-BF無(wú)鉛壓電陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的影響3+(英文)TheeffectofCosubstitutionandZnOdopingonthestructureandpropertiesofKNN-LS-BFlead-freepiezoelectricceramics研究生學(xué)號(hào):102101212研究生姓名:趙霞妍指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):王華教授申請(qǐng)學(xué)科門類:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):材料學(xué)提交論文日期:2013年4月論文答辯日期:2013年6月2013年6月13日萬(wàn)方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行
2、的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果;也不包含為獲得桂林電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名:日期:關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解桂林電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬桂林電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后,發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為桂林電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論
3、文的復(fù)印件,允許查閱和借閱論文;學(xué)??梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密在____年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名:日期:導(dǎo)師簽名:日期:萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要摘要大量研究表明新組元、離子取代和助燒劑在改善KNN基無(wú)鉛壓電陶瓷的致密度和性能上發(fā)揮了重要作用。由于BiFeO3和BiCoO3能夠有效地改善KNN基陶瓷的壓電性能,因此結(jié)合離子取代原則,本文在KNN-LS二元體系上添加新組元BiFe(1-x)CoxO3。另外,由于ZnO在降低陶瓷燒結(jié)溫度方面效果明顯,因此本文還添加ZnO作為燒結(jié)助劑以降低KNN-LS-BF
4、陶瓷的燒結(jié)溫度。實(shí)驗(yàn)通過(guò)各種測(cè)試手段對(duì)上述陶瓷體系的相結(jié)構(gòu)、顯微組織與電性能之間的關(guān)系進(jìn)行了綜合研究。主要內(nèi)容如下:首先,系統(tǒng)研究了Co取代量和燒結(jié)溫度對(duì)KNN-LS-0.002BiFe(1-x)CoxO3無(wú)鉛壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)、顯微組織、壓電性和介電性等的影響。研究結(jié)果表明:隨著Co含量增加,陶瓷出現(xiàn)了兩相共存的現(xiàn)象,晶粒尺寸逐漸增大,陶瓷具有很好的鐵電性和溫度穩(wěn)定性;隨著燒結(jié)溫度升高,陶瓷的晶粒生長(zhǎng)和致密度得到改善;Co取代量為0.2,燒結(jié)溫度為1020℃的陶瓷樣品性能達(dá)到最佳,其主要性能參數(shù)為:d33=282pC/N,2kp=49%,Qm=33,εr=1396,tanδ=2.56%,Pr
5、=20.9μC/cm,Ec=1.56kV/mm。其次,研究了BiFe0.8Co0.2O3作為第三組元對(duì)KNN-LS無(wú)鉛壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)、顯微組織、壓電性和介電性等的影響。研究結(jié)果表明:研究范圍內(nèi)陶瓷樣品均為ABO3型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),隨著BiFe0.8Co0.2O3摻雜量不斷增加,晶粒尺寸逐漸減小,居里溫度逐漸降低,陶瓷表現(xiàn)出彌散特性。剩余極化強(qiáng)度和矯頑場(chǎng)強(qiáng)總體呈下降趨勢(shì)。1030℃下燒結(jié)時(shí),成分為KNN-LS-0.004BiFe0.8Co0.2O3陶瓷樣品的綜合性能最優(yōu),其主要性2能參數(shù)為:d33=268pC/N,kp=52%,εr=1366,tanδ=2.11%,Pr=20.4μC/cm,E
6、c=1.16kV/mm。最后,系統(tǒng)研究了ZnO摻雜量和燒結(jié)溫度對(duì)KNN-LS-BF-xZnO無(wú)鉛壓電陶瓷的相結(jié)構(gòu)、顯微組織、壓電性和介電性等的影響。結(jié)果表明:ZnO與KNN-LS-BF完全2+5++固溶,Zn進(jìn)入晶格首先取代B位的Nb離子,然后取代A位的Na離子,晶格發(fā)生畸變,在x=2.5附近出現(xiàn)準(zhǔn)同型相界;ZnO使三方相-四方相的轉(zhuǎn)變溫度逐漸升高,降低了陶瓷的溫度穩(wěn)定性;隨著燒結(jié)溫度不斷升高,陶瓷樣品的晶粒細(xì)化;ZnO摻雜量為1.5%mol的KNN-LS-BF-xZnO陶瓷在1010℃下燒燒結(jié)時(shí)得到最佳綜合電學(xué)性能,其主要性能參數(shù)為:x=1.5時(shí),d33=294pC/N,kp=50%,Qm
7、=27,εr=1409,tanδ=2.58%。關(guān)鍵詞:壓電陶瓷;鈮酸鉀鈉;改性;壓電性能*本文獲廣西自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助(2010GXNSFD013007)I萬(wàn)方數(shù)據(jù)AbstractAbstractManyresearcheshaveshownthatdifferentadditives,ionsubstitutionandsinteringaidsareallplayimportantroleinimp