納米鐵電材料機械化學法低溫快速合成.pdf

1、自從鐵電材料發(fā)現以來,含鉛的化合物,如PZT、PMN、PLZT、PZN等,由于具有優(yōu)異的介電和電致伸縮性,在高技術的應用中扮演了極為重要的角色。對于鉛系鐵電材料的制備,傳統(tǒng)的高溫固相法的合成溫度高達1200℃以上,而一些濕化學合成制備工藝中也存在著一些不足的地方。機械化學法是采用機械能來活化原料,從而導致原材料結構的改變和新物相的形成。機械化學法不僅具有工藝簡單、成本低、制備過程溫度低等特點,而且有別于共沉淀、溶膠-凝膠法等濕化學工藝,

2、完全是一個干法工藝過程,所以對環(huán)境的污染小,屬于綠色環(huán)保合成工藝。然而傳統(tǒng)的高能球磨法基于粉碎理論設計,在合成新型的無機非金屬材料上顯得力不從心,往往需要球磨幾十個小時,得到的還是無定形相,需要附加退火工藝,來最終獲得所需要的物相?；谖覀儗τ跈C械化學法的理解,李強教授發(fā)明了一種新型的剪切力機械化學設備,利用此設備我們成功合成出一系列的物質。作為對比,我們首先采用傳統(tǒng)的機械合成手段-高能球磨合成了鈮鎂酸鉛鐵電材料。以高純的氧化物為原料,

3、利用高能球磨法經過幾十個小時的球磨以后,得到無定形的粉末,再經過900℃煅燒4小時,得到黃色鈣鈦礦相結構的PMN粉末,研究了球磨時間、煅燒溫度等對合成的影響。研究結果表明,該法必須經過煅燒才能合成出目標產物。然后用新型剪切力機械化學法,仍以相同氧化物為原料,僅需幾個小時的研磨,即可得到鈣鈦礦相結構的納米PMN粉。本實驗研究了原料粉體質量,研磨功率,研磨時間,原料的物料比例等不同因素對于合成的影響,并成功得出一系列的工藝參數。通過對比分析