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《鈦酸鋇基壓電陶瓷微結(jié)構(gòu)及物性研究》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、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文鈦酸鋇基壓電陶瓷微結(jié)構(gòu)及物性研究姓名：唐鋒意申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：理論物理指導(dǎo)教師：鄧文20110624鈦酸鋇基壓電陶瓷微結(jié)構(gòu)及物性研究摘要半個多世紀(jì)以來，鋯鈦酸鉛(PZD壓電陶瓷因其優(yōu)異的壓電、介電和機電耦合性能，得到了廣泛、深入的研究，在市場應(yīng)用的壓電陶瓷材料中一直占據(jù)主導(dǎo)地位。然而PzT的含鉛量達(dá)60％以上，在燒結(jié)過程中鉛不可避免的揮發(fā)，并且在后續(xù)的使用和廢棄過程中嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人類的健康。隨著歐盟頒布WEE酬ROHs／ELV法案，在世界范圍內(nèi)引發(fā)了一場電子產(chǎn)品的無鉛化革命。因此，探索無鉛化壓電陶瓷，研究綜合性能優(yōu)良、環(huán)境友好型的壓電材料是
2、電子元器件行業(yè)的一項緊迫任務(wù)，具有重大的現(xiàn)實意義。鈦酸鋇系列電子陶瓷是近幾十年發(fā)展起來的新型現(xiàn)代功能陶瓷。目前己成為現(xiàn)代功能陶瓷中最重要的一類，是電子陶瓷元器件的基礎(chǔ)母體原料，被稱為電子陶瓷的支柱。但鈦酸鋇的居里溫度較低，在120℃左右，限制了其在室溫下的應(yīng)用。為了改善鈦酸鋇的室溫介電性能，摻雜鈦酸鋇成為人們首選的研究方向。本文以鈦酸鋇、氧化鋯和氧化鑭為原材料，利用固相反應(yīng)法制備(1一功BaTiO廣釔向2OF0．06，O．10，0．14，0．18)和(1一曲BaTi03—兒a2030閉．01，O．012，O．014，0．016)系壓電陶瓷，測量其正電子壽命譜參數(shù)。通過比較
3、不同的摻雜比例、不同燒結(jié)溫度樣品缺陷與性能的關(guān)系，討論了樣品內(nèi)部的微觀缺陷對其壓電性能的影響。通過研究獲得如下結(jié)果：(1)BT(鈦酸鋇)成瓷溫區(qū)在1080～1430℃之間，壓電性能最佳在1130℃附近，影響壓電性能最主要兩個因素為燒結(jié)溫度和樣品晶體粒徑的大小，樣品的缺陷隨著溫度的升高而減少。(2)在(1吱)BaTiO廣咬Zr02伊O．06，O．10，O．14，O．18)體系中，鋯離子的摻入會收窄BT(鈦酸鋇)成瓷溫區(qū)，在1280～1380℃之間，隨著Zr離子的增加，樣品的體積收縮率逐漸減少，且隨著Zr離子的增加，樣品的正電子壽命逐漸增加，表明缺陷濃度隨著摻雜比例的升高而增
4、加，降低了壓電陶瓷的壓電性能。Ⅺm的結(jié)果表明，在Zr離子固溶入鈦酸鋇晶格后，以BaZ內(nèi)3的形式影響其壓電性能，晶體結(jié)構(gòu)類型為三方相。(3)在(1一妒aTi呻La203(薩O．01，O．012，O．014，0．016)體系中，BT對La摻雜敏感，明顯縮窄燒結(jié)溫區(qū)，在1330℃時成瓷性還不是很好，但1380℃時卻有明顯的過燒痕跡，出現(xiàn)玻璃相。隨著La摻雜量的增加，樣品的正電子壽命逐漸增加，表明缺陷濃度隨著摻雜比例的升高而增加，且由于樣品中的點缺陷和位錯聚集，產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)，造成極化電壓過低，導(dǎo)致壓電陶瓷壓電電壓常數(shù)過低。當(dāng)樣品中La3+離子濃度超過lmol％時，樣品的成瓷性較差
5、，缺陷較多，造成難以極化，壓電性能也較差。由)am的結(jié)果表明，在La3+離子也成功的固溶入鈦酸鋇晶格，取代了Ba的位置，以LaTi03的形式影響其壓電性能，晶體結(jié)構(gòu)類型為三方相。關(guān)鍵詞：鈦酸鋇基壓電陶瓷正電子湮沒缺陷燒結(jié)溫度壓電電壓常數(shù)本文為國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號：51061002)和廣西自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號：2010G烈SFDOl3036)資助項目。IISTUDIESoFMICROSTRUCTUREANDPHYSICALPROPERTIESOFBARIUMTITANATE．BASEDPIEZOELETRICCERAMICSABSTRACTFormorem鋤halfac
6、eIl：_m巧，leadzirConateti切nate(PZT)piezoele嘶cce礎(chǔ)[Ilich嬲beenstudiede】(tensiVely，becauseofitseXcellentpiezoelectric，diele嘶c，aIldelec們mechaIlicalcoupl噸prop叭ies，aIldthjshasplayedaleadingroleillt11emarketofpiezoelectricceramicmaterials．However，PZTcontamsmorethaIls恢哆一perCentoflead，andcausemei11eV
7、m出leVolatili夠ofleadi11tllesinteriI培process，aIldhaspollutedt11eenvironmentseriouslydu而唱iIltlleactuaLlusea11dwastingprocess，makiIlghIlmanilladangeroussituation．Wimmeena嘶nentoftIleEUWEEE／RoHs／ELVAct，mereisareVolutioninlead一丘-eeelectrollicproductsovertIlewholewodd．There
