熔鹽法制備KBT和KNN無(wú)鉛壓電陶瓷.pdf

1、隨著環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求,研發(fā)新型環(huán)境友好的壓鐵電陶瓷材料已經(jīng)成為世界各國(guó)面臨的緊迫任務(wù)之一,尋找環(huán)保兼具高性能的陶瓷材料已成為各國(guó)材料研究人員的共同目標(biāo)。 K0.5Bi0.5TiO3(簡(jiǎn)稱(chēng)KBT)和(K,Na)NbO3(簡(jiǎn)稱(chēng)KNN)具有良好的介電和壓電性能,被認(rèn)為有望替代鉛基陶瓷應(yīng)用于電子器件。但是由于KBT、和KNN這兩種物質(zhì)都含有K元素,而K元素在高溫下極易揮發(fā),因而用傳統(tǒng)方法難以制備出高密度陶瓷,影響了其器

2、件應(yīng)用。本文采用熔鹽工藝制備高密度KBT和KNN無(wú)鉛壓電陶瓷,研究了熔鹽量和合成溫度對(duì)粉體形貌及陶瓷體致密度和性能的影響,探討了熔鹽法高溫液相合成機(jī)制。 對(duì)于KBT陶瓷,以分析純K2CO3、Bi2O3和TiO2為反應(yīng)物,KCl為熔鹽,在700℃成功合成純鈣鈦礦結(jié)構(gòu)KBT無(wú)鉛陶瓷粉體,探尋了制備過(guò)程中影響粉體顆粒大小和形貌的工藝參數(shù),并對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)固相法相比,熔鹽法合成溫度顯著降低且顆粒平均粒徑明顯減小,

3、并且隨著熔鹽量的增加,形貌發(fā)生巨大變化,合成了各向異性的單晶納米棒狀粉體。納米棒具有很強(qiáng)的燒結(jié)活性,以其為前驅(qū)體燒結(jié)成瓷,相對(duì)密度達(dá)到98％以上。進(jìn)一步研究了細(xì)晶陶瓷樣品的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,并探討了介電弛豫性能影響機(jī)制。 對(duì)于KNN陶瓷,以K2CO3,Na2CO3和Nb2O5為反應(yīng)物,KCl-NaCl為熔鹽,在700℃煅燒,成功合成純鈣鈦礦結(jié)構(gòu)(K0.1Na0.9)NbO3無(wú)鉛陶瓷超細(xì)粉體,研究了不同熔鹽量對(duì)粉體形貌的影響,探尋了