鈮銻-鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷的研究.pdf

1、本文選取0.98Pb(Zr1-xTix)O3-0.02Pb(Sb1/2Nb1/2)O3(x=0.44～0.49)鈮銻-鋯鈦酸鉛系(簡稱PSN-PZT)壓電陶瓷作為研究對象。采用傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法制備PSN-PZT壓電陶瓷，通過X射線衍射(XRD)對合成后材料的晶相進(jìn)行分析，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察樣品表面的顯微結(jié)構(gòu)，并討論鋯鈦比和燒結(jié)溫度對材料介電、壓電性能以及對居里溫度的影響。結(jié)果表明：三方相和四方相共存的準(zhǔn)同型相界位于Zr/Ti

2、為50/48附近，最佳性能出現(xiàn)在相界偏三方相一側(cè)；此陶瓷材料具有燒結(jié)溫度范圍寬(1190～1270℃)和居里溫度高(>330℃)的特點(diǎn)。當(dāng)Zr/Ti=51/47，合成溫度900℃，燒結(jié)溫度1230℃時(shí)綜合性能較好，此時(shí)介電常數(shù)εT33/ε0=1955，介電損耗tanδ=0.019，壓電常數(shù)d33=425pC/N，機(jī)電耦合系數(shù)Kp=0.65，居里溫度Tc=352℃。 此外，通過堿土金屬Sr2+、Ba2+離子的置換，研究不同工藝條件

3、和鋯鈦比對PSN-PZT壓電陶瓷介電和壓電性能的影響。研究結(jié)果表明：Sr2+離子(4％mol，5％mol)的加入能明顯提高此體系的介電和壓電性能；Ba2+離子(4％mol，5％mol)的加入對此陶瓷系統(tǒng)介電和壓電性能影響不明顯；Sr2+、Ba2+離子聯(lián)合加入的效果要優(yōu)于其中任意一種元素單獨(dú)加入的效果。Sr2+的助熔作用使體系晶粒有所增加，同時(shí)體系的燒結(jié)溫度和居里溫度均有降低。Ba2+的加入降低了系統(tǒng)的合成溫度，介電常數(shù)有所增加，但對其他