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《新型鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷的改性制備及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、密級:公開保密期限:告給乂蔓?樽±學位論文新型鉛酸鐘鋼基無鉛壓電陶瓷的改性制備及性能研究S化dyonModifiedPrearationandp-PropertiesofNewtypePot:assium—^--SodiumNiobatebasedLeadfreePiezoeledricCeramics學號B201101003姓名尹奇異學位類別工學博±譜材料物理與化學域^指導教師孫兆奇教授完成時間2015
2、年10月.?■韋:’'‘'''放?,';'.;.;致苗百亢V';苗.V'’'',:5;V獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知,除了文中特別加w標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人己經發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得安徵大學或其他教育機構的一學位或證書而使用過的材料。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名:簽字曰期:年。月又扛
3、曰手每/氣學位論文版權使用授權書、本學位論文作者完全了解安徵大學有關保留使用學位論文的規(guī)定,有權保留并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和滋盤,允許論文被查閱和借^閱。本人授權安徵大學可1義將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據庫進行檢L、、匯索,可乂采用影印縮印或掃描等復制手段保存編學位論文。(保密的學位論文在解密后適用本授權書)"學位論文作者簽名:寺奇與導師簽葦:哀簽字曰期:年〇叫簽曰:。。曰/月>字期文巧年/月之摘要在信息技術快速發(fā)展的今天、光電子學等
4、多個離,壓電陶瓷憑借其在電子學科技領域的廣泛且不可替代的應用,現(xiàn)己成為各國爭相研究的熱點,且隨著相關領域的飛速發(fā)展及特殊的需求、,使得壓電陶瓷逐漸向無鉛化復合化、納米化等多元方向發(fā)展。然而,當前大量使用的壓電陶瓷仍然WPZT基壓電陶瓷為主,這對當前開展人類可持續(xù)發(fā)展和強化環(huán)境保護的世界各國提出了挑戰(zhàn),但是在2000年后出現(xiàn)了質的轉變,世界各國分別針對當前大量使用的傳統(tǒng)PZT鉛基壓電陶瓷的使用制定了相關的法規(guī),《電子信息產品污染防止替理辦法》自2006年7月在我國也開始起敗并且我國
5、也把無鉛壓電陶瓷的研究列入了最新的國家戰(zhàn)略規(guī)劃。針對近20多年的研究,在目前研究的幾大無鉛壓電陶瓷體系中,觀一酸鐘銷基巧電陶瓷具有很好的發(fā)展?jié)撃?,但是直存在采用傳統(tǒng)燒結技術難獲得致密陶瓷的缺點。本論文結合當前國內外KNN基無鉛壓電陶瓷相關的研究進一展和自己前期的研究基礎一,方面,通過離子取代獲得改性新體系,另方面,通過添加復合燒結助劑來改善制備技術,W此獲得高性能、高致密性的KNN基無鉛壓電陶瓷。主要研究內容如下:1.通過改善KNN壓電陶瓷的燒結性能,提高陶瓷的致密性,W便獲得高
6、性。工藝能新型無鉛拒電陶瓷本項研究采用傳統(tǒng)陶瓷制備,在國內外首次W微量6%mol的USb〇3作為添加劑,并WSrTi〇3作為第二相對KNN壓電陶瓷進行了--STX無鉛壓電陶瓷改化成功制備了6%molUSb〇3慘雜改性的KNN。XRD、=---moSEM等現(xiàn)代測試分析顯示,KNNSTJCGc210%l)體系陶瓷所有樣品均具一有很高的致密性,并呈現(xiàn)出單的巧欽礦結構的四方晶相,說明了少量的S訂i〇3和USb〇3的復合改化能有效地提高KNN無鉛皮電陶瓷的致密性和電性能。特=別是
7、,當x0.04時,W6%molL議b〇3慘雜的壓電陶瓷具有商的致密性和優(yōu)秀的〇2=H6=-電學性能,其中;成尸267C/NA46%tai52.1/〇,A30.3/p,,e尸8,Kcm,p換島產1.98kV/min〇2.通過設計KNN壓電陶瓷的新型相界,W此提高壓電陶瓷的電學性能。本項研究首次提出,通過微量Ni離子的B位取代和第二組元SrTi〇3的滲雜,對KNN陶瓷進行了復合改性。XRD、SEM等現(xiàn)代測試分析顯示,微量的Ni離子I二雜一的取代不但沒有出現(xiàn)任何第相,反而在
8、整個研究范圍內均能形成個純的巧--<-錠礦結構;c<0.JC,而且在0.0206范圍內,KNNNST體系陶瓷存在正交四方的準同型相界=(MPB),并因此在x0.04時獲得了高致密性的、高性能的壓電陶瓷,=2==其中:成尸243C/N47%£尸1079t23%f產26.4C2.07kV/mm。p,知,,anS.,n/cm,坑送說明少量的Ni離子的B位取代和SrTi〇3的同步慘入,可W増加KNN皮