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1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文鈮酸鈉鉀系無鉛壓電陶瓷制備及其性能研究姓名：吳華德申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：楊穎20080301鈮酸鈉鉀系無鉛壓電陶瓷的制備及其性能研究iiABSTRACTPiezoelectricceramicshavebeenwidelyusedinthefieldssuchastransducersenssnondestructivetestingcommunicationstechnologyetc.P
2、b(ZrTi)O3solidsolution(PZT)hasbeendominantinresearchapplicationsbutoneofthemajdrawbacksofPZTmaterialsistheleadcontent.Accdinglythesematerialsmayberestrictedinnearfutureduetoenvironmentissues.Inthefieldofleadfreepiezoelec
3、tricceramicsmanyresearchesfocusonthealkalimetalniobatebasedmaterials.Inthispapersodiumpotassiumniobatebasedceramicswereedastheexperimentalsystem.Thepreparationpolingprocesswereresearched.ThecrystalstructuresofKxNa1xNbO3(
4、KNN)ceramicsshowedthogonalphaseasxincreasedfrom0.4to0.5.ThehighestpiezoelectricpropertieswereobtainedinKNN50.Theoptimalsinteringtemperaturewasbetween1050℃1080℃.Thebetterpolingprocesswaspoledbyapplyingdcfieldof3kVmmf20min
5、insiliconeoilbathat120℃LithiumsubstitutiononpropertiesofKNNceramicswereinvestigated.K3LiNb6O17phasewhichhasasimilarfunctionasliquidphasewasfoundinthespecimenswithx≥0.04.Thepiezoelectricpropertiesofthespecimenswithx≥0.08d
6、egradedduetothephaseofLiNbO3.FurthermeLithiumsubstitutionlowedTOTbutincreasedTc.Themphotropicphaseboundary(MPB)wasobtainedinthespecimenswithx=0.06.MnO2dopedinKNLNSTceramicsfinedthesizeofgrainsincreasedTOTTCmakeceramics“h
7、ard”.Theoptimalpiezoelectricpropertieswereobtainedfromthespecimensdopedwith0.5mol%MnO2.Thesinteringtemperaturelosstangentdecreasedbutthemechanicalqualityfact(Qm)increasedgreatlyinKNNLSdopedwithCuOwhichrevealedtheproperti
8、esofKNNLSceramic“harder”.KNLNSTleadfreepiezoelectricceramicsdopedwith0.5mol%MnO2wereusedfultrasonicmots.Themaximumoutputspeedpowerwere20mms0.5Newton.Keywds:leadfreepiezoelectricceramicssodiumpotassiumniobateKNNpiezoelect
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