bi,0.5na,1xk,x,0.5tio,3系無鉛壓電陶瓷制備技術的比較研究

1、四川大學碩士學位論文Bi（NaK）TiO系無鉛壓電陶瓷制備技術的比較研究姓名：王孝平申請學位級別：碩士專業(yè)：材料物理與化學指導教師：肖定全20060510四川大學碩士學位論文2 ．確定了溶膠一凝膠工藝過程中，制備B i 。( N a o 。；l ( 0 ．。。) 。f f i 0 3 溶液的較優(yōu)工藝參數(shù)為：濃度0 ．1 m o l ／L 一0 ．3 m o l ／L ，反應溫度6 0 一8 0 ℃，H A C ：T i = l ：l ，

2、H ：0 ：T i= 3 ：卜5 ：l ，成膠溫度6 0 一1 0 0 “ C 。溶液的濃度影響了膠凝的速度，但對粉體粒徑的大小、分布以及最終陶瓷性能的影響不大。3 ．溶膠一凝膠工藝中，B N K T l 7 5 干凝膠粉的熱解溫度在3 5 0 ℃左右，4 6 0 —6 0 0℃之間粉體開始晶化，煅燒溫度在6 0 0 —8 0 0 ℃之間為宜，溶膠一凝膠工藝使B N K T系陶瓷粉體的合成溫度降低了1 0 0 —2 0 0 ℃。該工藝所

3、得到的粉體，晶粒尺寸在2 7 ．6 n m - 3 1 ．6 n m 之間，表面積平均粒徑在l O O n m 左右，所有粉體粒徑均未超過2 6 4 n m 。與此相比，固相法制備的粉體粒徑在3 0 0 h m 以上。4 ．溶膠一凝膠工藝制備的B N K T l 7 5 陶瓷可在1 1 0 0 - 1 1 8 0 ℃的范圍內(nèi)2 h 燒結，如溫度過高會有雜相生成。隨著燒結溫度的升高，壓電常數(shù)先增加后又降低，機電耦合系數(shù)和機械品質(zhì)因數(shù)都增大

4、，介電損耗隨著燒結溫度的升高先增大后減小，相對介電常數(shù)隨著燒結溫度的變化有所起伏，但其變化范圍不大。1 1 5 0 ℃／Z h 燒結得到的B N K T l 7 5 陶瓷最好性能如下：如= 1 4 2 p C ／N 、五= O ．2 8 3 、砬= 1 9 3 、} ，= 7 7 0 、t a n 萬= O ．0 2 8 。5 ．對兩種工藝制各的陶瓷性能進行比較，采用溶膠一凝膠工藝，陶瓷的壓電常數(shù)略有提高；機電耦合系數(shù)則有一定的下降；機

5、械品質(zhì)因數(shù)也有一定下降，但隨著K 含量增高其減小量變少：兩者具有相似的介電特征：介電常數(shù)～溫度譜中存在兩個介電反常峰，介電損耗一溫度曲線則在低于第一個介電常數(shù)峰一定溫度存在一個損耗峰，整體表現(xiàn)出顯著的弛豫鐵電體特征；溶膠一凝膠工藝制備的陶瓷的溫度穩(wěn)定性較佳。從經(jīng)濟角度、環(huán)保角度以及工藝的穩(wěn)定性來講，溶膠一凝膠工藝應用于B N T基無鉛壓電陶瓷的廣泛工業(yè)生產(chǎn)，不是短時間內(nèi)可以實現(xiàn)的，但作為實驗室采用的一種研究方法，它對我們發(fā)掘材料本質(zhì)、提