織構(gòu)型KNN基無鉛壓電陶瓷的流延成型工藝和性能研究.pdf

1、對于壓電陶瓷材料，目前世界上廣泛應(yīng)用的是傳統(tǒng)的PbZrTiO3體系。這類材料具有非常好的壓電性能，然而含有毒性物質(zhì)PbO，且比例高達(dá)70％，因此開發(fā)出新型的無鉛壓電陶瓷以取代PZT基壓電材料是當(dāng)今世界該領(lǐng)域的重要課題。
　　 (K0.5Na0.5)NbO3基壓電陶瓷由于具有高的居里溫度，較好的壓電性能，優(yōu)越的環(huán)境協(xié)調(diào)性近年來作為電光材料受到重視。然而該體系陶瓷難于燒結(jié)致密，極大地限制了其電學(xué)性能。本文結(jié)合A、B位取代摻雜、添加助

2、燒劑、織構(gòu)化處理等措施試圖改善KNN基壓電陶瓷的電學(xué)性能。
　　 本文首先對流延成型工藝參數(shù)進(jìn)行了探索。通過流延成型工藝，實(shí)現(xiàn)了以模板晶粒生長(TGG)技術(shù)制備KNN基織構(gòu)型陶瓷。由正交試驗確定了有機(jī)溶劑、分散劑、塑性劑、粘結(jié)劑的配比組成，得到了懸浮均質(zhì)、分散充分、粘度適中的漿料，并得到了強(qiáng)度韌性好，易于加工和儲存的流延成膜。并通過實(shí)驗對比了流延機(jī)不同刮刀高度和流延速度對陶瓷的織構(gòu)度的影響，最后確定了所使用流延機(jī)的最佳刮刀高度為

3、1501μm，最佳流延速度為1.0cm/s。
　　 接著用TGG技術(shù)制備了織構(gòu)型KNN-0.015BiScO3陶瓷，并主要研究了模板含量對其結(jié)構(gòu)和電性能的影響。相比隨機(jī)取向型陶瓷，織構(gòu)型不僅沒有降低KNN-0.015BS陶瓷的居里溫度，而且很大程度上提高了工作溫區(qū)的介電穩(wěn)定性：經(jīng)計算在100-300℃溫度范圍內(nèi)，隨機(jī)取向型陶瓷的介電常數(shù).溫度變化率較大，在20％以上；而對于不同模板含量的織構(gòu)型陶瓷，介溫變化率均控制在7％以下。另