低温烧结PZT-PbO·WO3压电陶瓷性能研究

论文题目: 低温烧结PZT-PbO·WO3压电陶瓷性能研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 朱宏亮

导师: 孙清池

关键词: 压电陶瓷,低温烧结,掺杂,准同型相界,电性能

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 为了降低PZT压电陶瓷的烧结温度,同时提高其综合性能,本论文以固态氧化物为原料,通过添加具有改性作用的低熔点化合物PbO·WO3,采用一次合成工艺制备PZT-PbO·WO3压电陶瓷。陶瓷材料在较低温度下实现液相烧结,液相烧结的过程有利于晶粒的致密化,提高材料的体积密度。实验主要研究PbO·WO3含量、准同型相界附近锆含量对陶瓷介电性能、压电性能、居里温度的影响,然后在此基础上进行了烧结温度、保温时间、极化工艺对材料性能影响的研究。粉末在900℃合成并保温2h,得到钙钛矿结构。研究发现:PbO·WO3最佳掺杂量为0.5% , Zr含量为52%时材料处于准同型相界内;Pb1.05(Zr0.52Ti0.48)O3- 0.5mol%（5PbO·WO3）压电陶瓷在1100℃保温时间为2小时条件下烧结而成,在120℃硅油中,2500V/mm场强下持续极化30分钟,样品达最佳性能。测得的最佳性能参数为:介电常数ε33T/ε0=1593,介电损耗tanδ=0.019,压电系数d33=363PC/N ,机电耦合系数KP=0.60,机械品质因数Qm=66,电阻率ρv=5.65×1012Ω·cm,居里温度Tc=361-367℃。通过和传统温度（1260℃）下烧结而成的PZT压电陶瓷综合性能的比较,本实验不仅降低了其烧结温度,而且提高了材料的综合性能。论文后期对陶瓷的低温液相烧结和改性原理进行了深入地探讨。本文通过X射线衍射（XRD）对合成后材料的晶相进行了分析;用扫描电子显微镜（SEM）观察样品表面的显微结构。

论文目录:

中文摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 前言

1.2 文献综述

1.2.1 压电效应的发现及其产生机理

1.2.2 压电陶瓷的发展及应用

1.2.3 低温烧结的提出以及发展过程

1.2.4 压电陶瓷电性能的影响因素

1.2.5 本课题研究的主要内容

第二章实验方法

2.1 原料及设备

2.2 实验准备:PVA 粘合剂的配置

2.3 工艺选取

2.4 性能测试及仪器装备

第三章结果与讨论

3.1 Pb_(1.05)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3-x％(5PbO·WO_3)系列的配方

3.1.1 样品的XRD 测试

3.1.2 PbO·WO_3 对陶瓷密度和电性能的影响

3.1.3 系列小结

3.2 Pb_(1.05)(Zr_xTi_(1-x))O_3-0.5mol％(5PbO·WO_3)系列的配方

3.2.1 样品的XRD 测试

3.2.2 样品的SEM 测试

3.2.3 样品的性能测试

3.3 烧结工艺对Pb_(1.05)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3-0.5mol％(5PbO·WO_3)压电陶瓷性能的影响

3.3.1 烧结温度的确定

3.3.2 保温时间的确定

3.4 极化条件的选择

3.4.1 极化场强的确定

3.4.2 极化温度的确定

3.4.3 极化时间的确定

3.5 电阻率与掺杂量和烧结温度的关系

3.6 低温烧结机理的探讨

3.6.1 烧结理论基础

3.6.2 PZT-PbO·WO_3陶瓷低温烧结机理

第四章结论

参考文献

科研及发表论文情况

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

[1].WO3纳米带的制备及光电特性研究[D]. 贺之洋.太原理工大学2015
[2].全固态WO3基电致变色器件的制备及性能研究[D]. 王伟.合肥工业大学2015
[3].WO3基异质结复合结构的构筑及其光电性能研究[D]. 张晶.天津城建大学2017
[4].超细WO3的水热法制备研究[D]. 汪文娟.南昌大学2005
[5].纳米片状WO3薄膜的制备及其光电化学性质研究[D]. 刘灿军.中南大学2013
[6].WO3纳米晶微观形貌、物相和晶面结构控制及气敏性能研究[D]. 白雪.天津大学2014
[7].WO3基功能陶瓷高价氧化物掺杂的研究[D]. 张黎明.西南交通大学2007
[8].WO3纳米晶体及WO3复合物的制备及其气敏性能研究[D]. 马亚强.北京化工大学2017
[9].介孔WO3薄膜的制备与电致变色性能研究[D]. 梁卉.辽宁师范大学2017
[10].WO3准一维纳米结构H2S气敏性能研究[D]. 刘宾全.湖南师范大学2014

低温烧结PZT-PbO·WO3压电陶瓷性能研究

猜你喜欢