导　　师： 林华泰（Hua-tay Lin）; 邱伟强

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： Bi0.5Na0.5TiO3（BNT）基无铅压电陶瓷材料具有良好的铁电性能:高的居里温度、剩余极化强度、场致应变和各向异性显著的机电耦合系数,被认为是目前最有希望取代含铅压电陶瓷的无铅压电材料之一。适用于传感器、驱动器、换能器、定位仪器等各种设备中。本论文以BNT基压电陶瓷为研究对象,对其准同型相界区进行了探讨;深入研究Hf4+B位取代Ti4+对该体系陶瓷形貌、相结构、介电、压电、逆压电等方面的影响;探索了该体系陶瓷织构化工艺对其性能的影响。通过XRD,SEM等检测手段观察其物相组成及微观结构,利用相关检测设备研究工艺和配方对陶瓷样品介电、压电和逆压电性能的影响。通过实验得到以下主要结论:（1）对于配方为{[Bi0.5(Na85?96K11?96)0.5]（1-x）Bax}TiO3,x=0.03-0.07,陶瓷样品的相结构均为铁电三方相与铁电四方相共存,压电介电性能具有处于准同型相界组分的特征。相对于已有的研究结果而言,本实验的研究结果说明了BNT-BKT-BT三元系压电陶瓷具有更宽的准同型相界组分区。当x=0.05时,样品具有较好的综合性能,其压电常数d33=142pC/N,介电常数εT33/ε0=1195。（2）研究HfO2的B位微量取代对(Bi0.475Na0.405K0.055Li0.015)0.95Ba0.05TiO3陶瓷的结构和性能的影响。发现Hf4+对Ti4+的取代明显改变陶瓷样品的相结构,并影响样品的压电、逆压电和介电性能。当HfO2的添加量为1mol%时,样品的负场致应变基本消失,样品具有较高的场致应变性能。在6kV/mm的电场作用下,样品的应变达到0.295%,逆压电系数(d*33=490pm/v,介电常数εT33/ε0=1408。（3）本文以Na0.5Bi0.5TiO3为晶种,采用反应模晶生长的方法制备织构化的(Bi0.475Na0.405K0.055Li0.015)0.95Ba0.05Ti0.995Hf0.005O3陶瓷。研究结果表明,在保温4h的条件下,可获得了织构度达到80%以上的陶瓷。相对于随机取向的样品而言,其压电常数和逆压电系数均提�

关 键 词： 无铅压电陶瓷 基陶瓷 反应模晶生长法

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