鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷的研究.pdf

1、由于鈦酸鋇具有較高的壓電常數(shù)、較好的溫度穩(wěn)定性，鈦酸鋇基壓電陶瓷是最早應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的壓電材料，且一直沿用至今。在現(xiàn)代工業(yè)體系中，鉛基壓電陶瓷已占了大部分市場，這是因為鈦酸鋇存在著一些本身的制約因素，而鉛基壓電陶瓷有著更好的壓電性能和更高的居里溫度等，被廣泛用于各類電子器件中。但含鉛的壓電材料對環(huán)境和人類健康都產(chǎn)生了很大的危害，發(fā)展無鉛壓電陶瓷的研究是一項緊迫且意義重大的任務(wù)，已引起各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　 本文針對無鉛壓電陶

2、瓷的發(fā)展現(xiàn)狀，將對鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷進(jìn)行研究。對于xBiFeO3-(1-x)BaTiO3系統(tǒng)，XRD結(jié)果證明2-8 mol％BiFeO3可以進(jìn)入BaTiO3晶格內(nèi)形成單相，晶體結(jié)構(gòu)逐漸由四方相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较?。SEM掃描電子顯微照片顯示了陶瓷的晶粒規(guī)則且致密，并隨著BiFeO3摻雜量的增多而變小。我們測試了陶瓷的介電常數(shù)-溫度特性(25到200℃)，表明相變溫度隨著BiFeO3的增多向低溫移動，當(dāng)x=0.08時居里溫度移到室溫以下。對于樣

3、品x=0.02和x=0.07，色散系數(shù)y分別為1.21和1.29，說明BiFeO3摻雜會加強(qiáng)弛豫現(xiàn)象。采用增加內(nèi)應(yīng)力的方式提高BaTiO3的居里溫度。將堇青石和玻璃共同摻入鈦酸鋇中，堇青石用于在鈦酸鋇陶瓷的晶粒間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而玻璃用于降低鈦酸鋇的燒結(jié)溫度，防止高溫下堇青石和其它材料發(fā)生反應(yīng)。利用溶膠－凝膠法分別制備堇青石和玻璃粉體，設(shè)計了三組不同的配方，分別為5wt％G－5v％C-95v％BT、5wt％G－10v％C-90v％BT和5w