摻鑭鈦酸鉍鈉系納米晶和陶瓷的制備、表征及相關性質研究.pdf

1、眾所周知,壓電陶瓷作為功能材料在許多領域中得到廣泛的應用.在大量的壓電陶瓷中,三元系的PZT壓電陶瓷由于其優(yōu)良的性能仍然占據(jù)著主導地位.近年來,科學家們認識到包括PZT在內的鉛基壓電陶瓷對環(huán)境造成了嚴重的污染,尤其在材料的制備、使用和廢棄過程中會向空氣、水資源和土壤中釋放大量的有毒鉛元素.因此人們希望能夠尋找出性能上與鉛基陶瓷相抗衡、環(huán)境友好的替代材料.環(huán)境問題已經(jīng)得到了全世界范圍內的關注,關系到我們每一個人,為了保護自然環(huán)境,我們所使

2、用的材料必須從更本上得到改善,實現(xiàn)壓電陶瓷無鉛化生產(chǎn).現(xiàn)有的無鉛壓電陶瓷主要有四種結構;鈣鈦礦結構、焦綠石結構、鎢青銅結構以及層狀氧化物鉍類鈣鈦礦結構.其中鈣鈦礦結構的鐵電體是為數(shù)最多的一類鐵電體.鈦酸鉍鈉Bi<,1/2>Na<,1/2>TiO<,3>(NBT)基無鉛壓電陶瓷就是屬于鈣鈦礦結構,是目前研究最廣泛、最具有吸引力的無鉛壓電陶瓷體系.1960年Smolensky等人發(fā)現(xiàn)了NBT的鐵電性.在室溫下NBT屬三方晶系,其居里溫度T<

3、,c>為320℃,NBT具有較強的鐵電性,剩余極化強度為Pr=38μC/cm<'2>,矯頑場為Ec=kV/cm.除此之外NBT還具有其它的優(yōu)良性質,如較高的機械強度等.采用金屬有機分解法(MOD法)制備NBT和摻雜NBT納米晶和陶瓷是該論文的重要創(chuàng)新點之一,至今還未見相關報道.相對于其它的方法來說,金屬有機分解法具備簡易、成本低、均勻性好、化學劑量比易于控制、原料選擇范圍廣等諸多優(yōu)點.因為具有獨特的性能和潛在的應用前景,納米晶材料引起人