鈧酸鉍-鈦酸鉛基壓電材料的電學(xué)性能及調(diào)控.pdf

1、隨著航空航天、武器裝備、汽車(chē)工業(yè)以及高端電子設(shè)備的不斷發(fā)展，迫切需要具有高居里溫度，大壓電系數(shù)的壓電材料。和正常鐵電體相比，鉛基弛豫鐵電體擁有一系列優(yōu)異的性能，無(wú)論在壓電、介電還是電致伸縮方面，都有著正常鐵電體無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。二元固溶體(1-x)BiScO3-xPbTiO3(BS-PT)在準(zhǔn)同型相界(MPB)附近具有高居里溫度(Tc=450℃)和大壓電常數(shù)(d33=460pC/N)，但是存在原料昂貴不利于大規(guī)模生產(chǎn)、性能對(duì)成分依賴(lài)性高等

2、缺點(diǎn)。針對(duì)這些不足，本文在此二元體系基礎(chǔ)上通過(guò)分別摻入 LiNbO3(LN)和 Pb(Yb1/2Nb1/2)O3(PYN)形成新的三元體系，并系統(tǒng)研究其相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、電學(xué)性能以及溫度穩(wěn)定性。
　　采用固相反應(yīng)法制備36BS-64PT，探索其最佳預(yù)燒溫度和燒結(jié)溫度以及最佳極化工藝參數(shù)。結(jié)果表明，預(yù)燒和燒結(jié)溫度分別為750℃、1100℃，極化電場(chǎng)、溫度、時(shí)間分別為4.2kV/mm、100℃、15min，所制備出的陶瓷綜合性能最佳，

3、為d33=401pC/N，kp=0.42，tanδ=0.017
　　采用傳統(tǒng)固相燒結(jié)法制備(95-x)BS-xPT-5LN(x=28,30,32,34,36,38,40,42)陶瓷。測(cè)試結(jié)果表明，該體系MPB位于32≤x≤36，在x=34處常溫性能最佳，分別為d33=530pC/N、kp=0.47、Pr=42.5μC/cm2、εr=2268。x=36時(shí)，140℃下d33*達(dá)到了1177pm/V。該體系具有良好的溫度穩(wěn)定性，并且隨著

4、BS含量的增加逐漸由正常鐵電體轉(zhuǎn)變?yōu)槌谠ヨF電體。通過(guò)對(duì)各個(gè)組分居里溫度的擬合可以發(fā)現(xiàn)居里溫度與BS含量呈線性關(guān)系，Tc=-10x+615(℃)。
　　用前驅(qū)體法制備出(1-x-y)BS-xPT-yPYN(y=0.1,0.15,0.2,0.3)陶瓷，各組分均呈單一鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，并且。測(cè)試其性能，研究四種不同PYN含量中性能最佳的組分，找出該三元體系的MPB，并對(duì)這四種組分進(jìn)行變溫測(cè)試，分析其溫度穩(wěn)定性。結(jié)果表明，隨著PYN含量的增加，