文档介绍：江苏大学硕士学位论文锆钛酸钡钙基无铅压电陶瓷性能调控的研究姓名:朱志雯申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:黄新友20120602江苏大学硕士学位论文摘要压电陶瓷是一种可实现电能与机械能相互转换的功能材料。传统的压电陶瓷在制备过程中存在着铅的挥发,不仅使陶瓷的化学计量比偏离,还会对环境造成污染。BaTi03是发展较为成熟的压电陶瓷,具有高的介电常数、较大的机电耦合系数和压电常数,中等的机械品质因数和较小的介电损耗,最有可能取代含铅压电陶瓷。(简写BCZT)为基体陶瓷组元,采用传统电子陶瓷制备工艺和XRD、SEM等现代测试分析手段,研究了BCZT预烧温度、掺杂改性、配方比等对该无铅压电陶瓷物相组成,显微结构以及压电、介电性能的影响。通过对BCZT粉体的差热失重分析和XRD相结构分析以及对陶瓷的压电性能和介电性能分析可知,在1280℃为最佳预烧温度。碱式碳酸钴的加入没有改变BCZT的钙钛矿结构,但是过量掺杂会使BCZT衍射峰产生偏移并生出其他杂峰。碱式碳酸钻的加入会使陶瓷的晶粒增大,气孔变小,但是过量的掺杂也是使陶瓷的微观结构变差。随着碱式碳酸钴的加入量增大,压电陶瓷的压电应变常数(d33)、径向机电耦合系数(kp)、厚度机电耦合系数(1【t)先增大后减小;介电常数(∞减小,介质损耗(tan6)先减小后增大。.%时,烧结温度为1320*C时,所得到陶瓷的综合性能最佳:d33=124pC/N,e,r=3399,b=,tan6=。C0203的加入没有改变BCZT的钙钛矿结构,但是过量掺杂会使BCZT衍射峰变小。C0203的加入会使陶瓷的晶粒增大,气孔变小但是过量的掺杂也是使陶瓷的微观结构变差。C0203的加入使陶瓷的压电性能有了一定的提高,但是过多的掺杂也会恶化材料的性能。随着C0203加入量的增加,d33、k、k。先增大后减小;岛减小,tan6先减小后增大。.%时,样品的综合性能最佳:daa=171pCJN,e,r=22400,b=,tan6=,J【t=。。Li2C03的加入没有改变BCZT的钙钛矿结构,且过量掺杂不会使BCzl晰射峰有明显变化。U+的加入会使陶瓷的晶粒增大,气孔变小但是过量的掺杂也是使陶瓷的微观结构变差。U+的加入使陶瓷的压电性能有了一定的提高,但是过多的掺杂量也会恶化材料的性能。随着U+的加入量的增加,d33、l【p、l【I先增大后减小;岛减小,tan6先减小后增大。.%时,所得到压电陶瓷的综合性能最佳:d33=87pC/N,er=2215,kp=,tan6=,l【t=。锆钛酸钡钙基无铅压电陶瓷性能调控的研究ca2+的加入可以使压电陶瓷晶粒细化,且随着Ba2+的增加陶瓷样品的性能下降。当Ba2+,样品的综合性能最佳:daa=87pC/N,=2020,k,,--,tanl5=,】【t=。关键词:【ghpermittivity,onstant,moderatemechanicalqualityfactorandsmalldielectriclossisrelativelymature,whichisthemostlikelytoreplacethelead-,(abbreviationBXZT)ceramicswasusedassubstrate,eramicpreparationprocessandbyXRD,SEMandothertestmeans,ReseawhtheBCZTcalciningtemperature,position,microstructure,andpiezoelectricanddielectricpropertiesofthelead—,XRDphasestructure,hebestcalciningtemperatureofceramicswas1280℃.obaltcarbonatedi