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1、摘要論文題目：鈦酸鉍鋇壓電陶瓷的制備工藝研究專業(yè)：材料學(xué)研究生：李麗華指導(dǎo)教師：黃金亮教授摘要鉍層狀結(jié)構(gòu)陶瓷是目前最具應(yīng)用前景的無鉛壓電陶瓷體系之一，這種層狀結(jié)構(gòu)具有介電常數(shù)低、Curie溫度高、壓電性各向異性明顯、損耗小、耐疲勞、燒結(jié)溫度低等特點(diǎn)，在濾波器、能量轉(zhuǎn)換及高溫高頻領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但由于其自發(fā)極化轉(zhuǎn)向受二維晶體結(jié)構(gòu)特性的限制，故壓電活性低。為改善其壓電性能，已經(jīng)有人采用摻雜改性提高鈦酸鉍鋇(BaBi4Ti4O15)壓電陶瓷的性能，但在工藝改性方面研究甚少。本文通過模板晶粒定向技術(shù)(Templatedgraingrowth,TGG)結(jié)合流延成型技術(shù)來提高其
2、壓電性能。該技術(shù)是依賴于定向排布晶種在細(xì)小集體粉體中的反應(yīng)和優(yōu)先生長實(shí)現(xiàn)的，其關(guān)鍵是制備出片狀或棒狀中間化合物模板。熔鹽法(moltensaltsynthesismethod,MSS)作為一種重要的粉體制備技術(shù)，可降低合成溫度、縮短反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)還可以有效地控制晶粒尺寸和形狀。本文采用固相法和熔鹽法(NaCl-KCl，Na2SO4-K2SO4為助熔劑)在850～1050℃合成了的BaBi4Ti4O15陶瓷粉體。XRD衍射分析表明，兩種方法均可以合成純的BaBi4Ti4O15陶瓷粉體，但熔鹽法合成的粉體在(00l)晶面實(shí)現(xiàn)了定向生長。SEM掃描分析表明，熔鹽法合成的粉體呈各向
3、異性片狀結(jié)構(gòu)，以NaCl-KCl為助熔劑熔鹽法合成的片狀BaBi4Ti4O15粉體與采用Na2SO4-K2SO4為助熔劑相比較，晶粒尺寸增大，厚度減小，各向異性程度更加明顯。隨著溫度的升高，生長各向異性程度減小。當(dāng)鹽含量與反應(yīng)物之比小于1時(shí)，晶粒尺寸隨鹽含量增大而增大，當(dāng)鹽含量繼續(xù)增大時(shí)，晶粒尺寸反而減小。將熔鹽法制得的粉體燒結(jié)成瓷，測定其燒結(jié)性能、介電性能，并與傳統(tǒng)固相法制得的陶瓷相比較。結(jié)果表明：熔鹽法制備BaBi4Ti4O15陶瓷樣品與固相法相比(00l)晶面衍射峰明顯增強(qiáng)，表明出明顯的各向異性；且燒結(jié)溫度降低，介電損耗降低，但介電常數(shù)也降低。用熔鹽法合成的粉體加入一
4、些有機(jī)試劑配成流延成型的漿料，采用流延成型工藝制備出一定定向度的BaBi4Ti4O15陶瓷。并與固相法進(jìn)行比較。結(jié)果如下：I河南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文固相法制備的樣品，沒有擇優(yōu)取向，加入5wt%的模板制得的BaBi4Ti4O15陶瓷，已經(jīng)表現(xiàn)出各向異性，(00l)晶面峰值有所增加，但不是很明顯。隨著模板含量的增加，各向異性程度也隨之增加，當(dāng)模板含量達(dá)到20wt％時(shí)取向度達(dá)到最大，經(jīng)計(jì)算f＝57.7％。關(guān)鍵詞：鈦酸鉍鋇熔鹽法流延法模板晶粒定向生長各向異性論文類型：基礎(chǔ)研究II摘要Subject:StudyofPreparationTechnologyofBaBi4Ti4O15C
5、eramicsSpecialty:MaterialScienceName:LILihuaSupervisor:HUANGJinliangProfessorABSTRACTThecompoundsofthefamilyofAurivilliusBismuth-basedlayer-structureperovskitesareoftechnicalinterestduetohigh-temperaturepiezoelectricapplication.Asapiezoelectricmaterial,havingrelativelylowcoercivefield,lowd
6、ielectricconstant,highCurietemperature,lowdissipation,lowsinteringtemperature,MBi4Ti4O15layer-structureperovskitesexhibitspotentialuseinapplicationssuchaswavefilter,energytransformationandhighfrequentfield.Piezoelectricactivityislowbecausespontaneouspolarizationislimitedbytwo-dimensioncrys
7、talstructure.Inordertoimprovethepiezoelectricactivity,recentresearcheshaveshownthatdopedmodificationsareavailableforimprovingthepiezoelectricpropertiesofBaBi4Ti4O15ceramics,butthetechnologymodificationofBaBi4Ti4O15ceramicshasnotbeenstudiedsystematically.Inthis
