鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇無鉛壓電陶瓷制備及性能研究.pdf

1、本文首先采用固相法制備了鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇基（簡稱NBT-BT）無鉛壓電陶瓷，系統(tǒng)地研究了材料燒結(jié)工藝對瓷體結(jié)構(gòu)和壓電性能的影響，針對性能較好的NBT-BT體系進(jìn)行摻雜改性實(shí)驗(yàn)，以提高其壓電和介電性能。在此基礎(chǔ)上，把該體系用在凝膠注模成型工藝中，研究了適合NBT-BT 體系成型干燥的工藝條件，并與固相法制備的陶瓷進(jìn)行性能對比。
　　 首先研究了固相法制備中，不同的燒結(jié)制度下的NBT陶瓷的致密度、介電和壓電性能。870 ℃左右預(yù)燒，

2、可以得到致密且壓電和介電性能比較好的陶瓷。通過相應(yīng)的粒度及性能分析可知，提高預(yù)燒溫度對粒度有一定的影響，可以用于濕法制備工藝中的原材料制備。然后，加入少量的BaTiO3 到NBT中形成NBT－BT的固溶體，通過對壓電介電性能及微觀結(jié)構(gòu)分析可知，BaTiO3 摻雜量為0.06 mol%時，晶體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)由三方相到四方相的轉(zhuǎn)變。為了提高NBT－BT 體系的介電、壓電性能，摻入第三組元。把預(yù)先合成好的Ba(Cu0.5W0.5)O3 添加到NBT

3、－BT 體系中，得到了晶粒分布比較均勻的陶瓷。少量Mn摻雜后可使材料損耗下降到1.0%，壓電系數(shù)d33提高到163 pC/N。
　　 少量CeO2 摻雜使陶瓷的密度逐漸增大，對介電損耗影響不大，d33 達(dá)到159 pC/N，kp達(dá)到0.31。最后，探討了NBT-BT的凝膠注模工藝過程。對成型時間的影響因素的研究得出，在偏堿性（pH=9）、分散劑用量為0.8 wt%、固含量在40～60 wt%時，可制備出高固含量、低粘度的漿料。分