bi的非化學計量對na,0.5bi,0.5,0.93ba,0.07tio,3壓電陶瓷結構和電學性能的影響

1、武漢理工大學碩士學位論文Bi的非化學計量對（NaBi）BaTiO壓電陶瓷結構和電學性能的影響姓名：徐蘇龍申請學位級別：碩士專業(yè)：材料學指導教師：徐慶20060501武漢埋工太學碩士學位論文A B S T R A C TS o d i u mB i s m u t ht i t a n a t e ( ( N a 0 5 B i os ) T i 0 3 ，a b b r e v i a t e da sN B T ) a s ak i

2、n do f p e r o v s k i t et y p ef e r r o e l e c t r i c w i t h c o m p l e x A - s i t e c a t i o n s ，h a s a r e l a t i v e l y l a r g e r e m n a n t p o l a r i z a t i o n( P r = 3 9 i x C ／c m 2 ) a n d a r

3、e l a t i v e l y h i g h C u r i e t e m p e r a t u r e ( T e = 3 2 0 ℃) ．D u e t o i t s s t r o n gf e r r o e l a c t r i c i t y a t r o o m t e m p e r a t u r e ，N B Th a s b e e n c o n s i d e r e d t o b e a p

4、 r o m i s i n g c a n d i d a t em a t e r i a l f o r L e a d —f r e e p i e z o e l e c t r i c c e r a m i c s ．I n t h i s t h e s i s ，f r , l a o5 B i o 5 ) o9 3 B a 00 7 T i e 3p o w d e r sw i t hB i - n o n s t

5、 o i c h i o m e t r yw e r es y n t h e s i z e db y a c i t r a t em e t h o da n d t h es y n t h e t i cp r o c e s so f t h ec i t r a t em e t h o dw a sa n a l y z e d ．T h ei n f l u e n c eo fB i —n o n s t o i

6、c h i o m e t r yo nt h es t r u c t u r ea n d e l e c t r i c a lp r o p e r t i e so f ( N a 0 ．s B i o s ) o0 3 B a o 0 7 T i 0 3l e a d - f r e ec e r a m i c s w e r ei n v e s t i g a t e d ．T h er e l a t i o na

7、m o n gt h e c o m p o s i t i o n ，s t r u c t u r e a n d e l e c t r i c a l p r o p e r t i e s w a sa l s o e x a m i n e d T h e p h a s e t r a n s i t i o nb e h a v i o ru p o n h e a t i n gw a si n v e s t i g

8、 a t e d w i t hr e s p e c tt o t h ed e p e n d e n c eo f d i e l e c t r i cc o n s t a n t o nm e a s u r i n g t e m p e r a t u r e a n d f r e q u e n c y f o r 州a o s B i 05 ) o9 3 B a o 0 7 T i 0 3 c e r a m i

9、c s w i t h B i -n o n s t o i c h i o m e t r y ．T h ei n f l u e n c e o ff e r r o e l a c t r i cn a t u r e o nt h e p i e z o e l e c t r i c p r o p e r t i e sw a s a l s oi n v e s t i g a t e d ．( N a o s B i o

10、5 ±x ) o9 3 B a o0 7 T i 0 3 ( x = 0 ～1 ．0 ％) p o w d e r sw e r e s y n t h e s i z e d b ya c i t r a t e m e t h o d ．T h es y n t h e s i s p r o c e s s a n d c o n d i t i o n s w e r e m o d i f i e d b y m e

11、 a n s o fa n a l y z i n g t h e c o m p l e x i n gm e c h a n i s m o f i n v o l v e d r e a c t a n t c a t i o n s ．F i n e a n d h o m o g e n e o u s ( N a o s B i o5 ±x ) o9 3 B a o 0 7 T i 0 3( x = O ～1 ．0

12、 ％) p o w d e r s ( - l O O n m ) w i t h a p u r e p e r o v s k i t e p h a s e w e r e y i e l d e d u s i n g t h e c i t r a t em e t h o d b y c a l c i n i n ga t6 0 0 ℃f o r 1 hT h es t r u c t u r ea n d e l e c

13、 t r i c a l p r o p e r t i e so f ( N a o s B i o5 + D o9 3 B a o 0 7 T 1 0 3c e r a m i cs p e c i m e n sw e r ei n v e s t i g a t e d ．I tw a s f o u n d t h a tw i t h t h ei n c r e a s eo f e x c e s sa m o u n

14、to f B i ，as l i g h tc h a n g ei n t h ec r y s t a ls t r u c t u r ew a s d e t e c t e d ，w h i l en or e m a r k a b l ee v o l u t i o ni nt h em i c r o s t r u c t u r ew a s o b s e r v e d ．C o m p a r e d w i

15、 t h ( N a o s B i 0s ) o0 3 B a o 0 7 T 1 0 3 c e r a m i c s p e c i m e n s ，B i e x c e s s l e d t o d e c r e a s ep i e z o e l e c t r i c p r o p e r t i e s ．W h e n x ! ∞．6 ％．t h e p i e z o e l e c t r i c c

16、o n s t a n t d 3 3 a n d e l e c t r o m e c h a n i c a lc o u p l i n g f a c t o r k p t e n d t o s l i g h t l y d e c r e a s e w i t h i n c r e a s i n g e x c e s s a m o u n t o f B i ．F u r t h e ri n c r e a

17、 s i n gt h e e X C e S Sa m o u n to fB ia b o v e06 ％c a u s e d a r a p i dd e g r a d a t i o no ft h e p i e z o e l e c t r i cc o n s t a n td s sa n de l e c t r o m e c h a n i c a lc o u p l i n gf a c t o rI (

18、 p ．M o r e o v e r , i tw a sf o u n dt h a tt h eB ie x c e s sr e s u l t e di na ni n c r e a s e d d i e l e c t r i cl o s s t a n 6a n dar e d u c e dm e c h a n i c a l q u a i l t yf a c t o rQ n ．S a t u r a t