無鉛壓電陶瓷的壓電及其介電儲能性能研究.pdf

1、材料作為信息工業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和有力保障，與能源、信息并稱為現(xiàn)代文明的三大支柱，是人類賴以生存和可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。無論是提高人民基本的物質(zhì)文化生活水平，還是鞏固和加強(qiáng)國防工業(yè)等各個領(lǐng)域，都需要高性能、多層次的、大量的高新材料。鋯鈦酸鉛(PZT)基壓電陶瓷在其準(zhǔn)同型相界處具有十分大的壓電響應(yīng)，因此被廣泛應(yīng)用到制動器、傳感器和其它機(jī)電設(shè)備。然而，由于PZT基壓電陶瓷中含有大量氧化鉛成分，在制備PZT基壓電陶瓷的過程中氧化鉛

2、具有十分高的揮發(fā)性，氧化鉛是一種劇毒物質(zhì)，會造成嚴(yán)重的鉛污染和環(huán)境問題。因此,開發(fā)能滿足需要的無鉛壓電陶瓷來代替含鉛壓電材料越來越引起大家的關(guān)注。
　　本文主要工作有三大方面：第一方面，利用添加劑La可以使壓電陶瓷在MPB處有更優(yōu)異的壓電響應(yīng)這一原理，制備出一種新型的鈦酸鹽基壓電陶瓷，研究并探討了(Bi1-xNa0.8K0.2Lax)0.5TiO3(x=0,0.005,0.01,0.02,0.04,0.08)陶瓷體系的壓電性、鐵電

3、性和退極化機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，(Bi0.995Na0.8K0.2La0.005)0.5TiO3陶瓷有最高的壓電性和最強(qiáng)的鐵電性。第二方面，為了研究通過電場誘導(dǎo)產(chǎn)生可逆的弛豫鐵電體相變來獲得高介電儲能密度的鈦酸鹽基陶瓷，選取(1-x)Bi0.47Na0.47Ba0.06TiO3-xKNbO3(BNBT-xKN)(x=0,0.01,0.02,0.04,0.06,0.08)這種陶瓷來研究它的介電儲能性質(zhì)。研究表明在一定溫度范圍內(nèi)BNBT-0.06