CBN基高居里溫度壓電材料.pdf

1、科技的發(fā)展和應用的需求促進了壓電陶瓷在航空、醫(yī)療、通信、探測等領域的發(fā)展,同時這些領域進步對壓電陶瓷的使用溫度提出了更高的要求。現(xiàn)階段發(fā)現(xiàn)的高溫壓電陶瓷雖然居里溫度很高,但普遍存在矯頑場高、壓電活性低下的缺點。為解決這些問題,本文對CBN陶瓷進行了以下的工藝改進和摻雜改性,以期能得到更高性能的陶瓷材料。
　　研究了CBN-Yb陶瓷的燒結工藝,得出最適宜的燒結溫度為1100℃,當摻雜量為4mol％時,得到最佳性能:Kp=6.5%,Q

2、m=802,tanδ=0.35%,相對密度97.8%,壓電常數(shù)為純CBN的2~3倍。提高電性能的同時,改性后的陶瓷試樣的居里溫度并沒有大幅度的減小,大于870℃(純CBN居里溫度為900℃左右),而且在600℃以下溫度穩(wěn)定性很好。
　　研究了V2O5作為B位置換固溶物摻雜改性CBN陶瓷的結構,微觀組織,介電、壓電性能,發(fā)現(xiàn)陶瓷試樣在C軸上擇優(yōu)生長,晶粒各向異性明顯。摻雜有效降低焙燒溫度和燒結溫度。當V5+的摻雜含量為4mol%時,

3、得到該組實驗的最佳性能:d33=11pC/N,Kp=9.7%,Qm=389,tanδ=0.15%,相對密度95.1%。
　　純CBN陶瓷加入4mol%Sb2O5后,燒結溫度降低了100℃,材料致密度增加, SEM測試顯示晶粒生長完全均勻。CBN-Sb陶瓷在700℃以下保持良好的溫度穩(wěn)定性,壓電常數(shù)d33提高到12.6pC/N,機電耦合系數(shù)Kp提高到12.1%,常溫下的介電損耗tanδ為0.4%。
　　添加MnCO3作為助溶劑