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摘要
BaTiO3是一种重要的电子陶瓷材料,由于它优异的介电、压电性被广泛用于
工业电子产品中。
长期以来,锆钛酸铅(PZT)在压电陶瓷的发展与应用中一直占主导地位。PZT
基陶瓷是一种环境污染严重的材料,于是寻找能够代替PZT的无铅压电材料成为
电子材料领域的紧迫任务之一。钛酸钡基无铅压电陶瓷作为其中比较有潜力的一
种重回人们的视线。但钛酸钡的居里温度只有120℃,大大限制了其应用范围。
目前对其性能的改善已成为了电子材料领域面临的一个重要课题,掺杂改性是应
用最广泛的一种方法。本文旨在寻求一种能显著提高钛酸钡的居里温度,且能保
持较好压电性能的研究方案。
本文分别用固相法和液相法制备了 Bi、Cu 共掺杂的 BaTiO3 陶瓷。主要研究
了掺杂量和烧结温度对固相法制备的(Ba1-2xBi2x)(CuxTi1-x)O3(≤x≤)陶瓷
的微观结构、形貌、居里温度和压电性能的影响。研究分析了溶胶-凝胶自燃烧
法制备()()O3 粉体的具体工艺条件。研究了不同烧结温度对
液相法制备的()()O3 陶瓷的微观形貌、物相和介电压电性能
的影响。实验表明,以 Bi、Cu 进行掺杂可降低钛酸钡的烧结温度,且有效改善
了其压电性能,居里温度 Tc 从不掺杂时的 120℃提高到 155℃,综合压电性最佳
的样品 d33 为 80pC/N, Kp 为 %,Qm 为 310,d31 为-,且其压电性的
温度依赖性有了很大的改善。
关键词: 无铅压电陶瓷钛酸钡居里温度压电性能
ABSTRACT
BaTiO3 is one of the most important electronic ceramics material. Barium
titanate-based ceramics has been widely used in industrial electronic products because
of its excellent dielectric and piezoelectric properties.
Lead zirconate titanate (PZT) has been dominant in the development and
application of piezoelectric ceramics for a long time. PZT-based ceramics is a serious
environmental pollution material. Therefore looking for lead-free piezoelectric
materials that can replace PZT es one of the urgent task in the field of
electronic materials. As a potential material, barium titanate-based lead-free
piezoelectric es back to our attention. The Curie temperature of barium
titanate is 120°C, that limit the application of barium titanate-based ceramics greatly.
Improving its per