本文主要研究内容
作者杨柳（2019）在《PZT基压电陶瓷组元调控及改性掺杂对机电耦合系数的影响》一文中研究指出：压电陶瓷材料发展至今,已广泛应用于现代社会的多个领域,极大地方便了人们的生产和生活。虽然压电陶瓷材料的应用技术已经非常成熟,但人们对于高性能的压电陶瓷材料的渴求却越来越强烈。而开发高压电常数和高机电耦合系数的高性能压电陶瓷材料便是其中非常重要的研究方向之一。本文将采用工业上广泛应用的传统固相烧结法,以PSN-PMS-PNN-PZT多组元PZT基压电陶瓷为基体材料,系统研究了新组元的引入、相比例调整和微量元素掺杂等方法对陶瓷样品相结构、微观形貌、压电性能、介电性能和电滞回线的影响。并制备出了兼具高压电常数、高机电耦合系数、低介电损耗和低机械品质因数等特点的高性能PZT基压电陶瓷材料。为该种压电陶瓷配方在蜂鸣器、报警器、扬声器、贾卡梳等电声和执行元件中的应用推广提供了可能。具体内容如下:（1）首先,在PMS-PNN-PZT的低损耗PZT基压电陶瓷的基础上引入新组元PSN,形成新的PSN-PMS-PNN-PZT压电陶瓷固溶体。通过改变PSN组元的引入量,找到其最佳性能点。结果表明PSN组元在陶瓷体系内的固溶度低于3mol%,当PSN的引入量达到3 mol%及其以上时,陶瓷体系内生成明显的焦绿石相。但适当的引入PSN组元可以显著提升陶瓷样品的机电耦合系数和压电常数,同时介电损耗并没有大幅增加。当PSN含量为1 mol%时,陶瓷具有最佳的综合性能:d33=875 pC/N,kp=0.66,εr=6653,tanδ=1.1%,Qm=75,Tc=114.6℃,γ=1.9559,Pr=26.66μC/cm2,Ec=3.42 kV/cm。（2）其次,研究在固定PSN组元和PMS组元含量的前提下,改变PNN/PZT比例对PSN-PMS-PNN-PZT压电陶瓷的影响。研究表明,在一定程度上改变PNN/PZT比例不会产生其它相。当PNN/PZT=0.49/0.49时,陶瓷样品具有最佳的综合性能:d33=881pC/N,kp=0.66,εr=6764,tanδ=1.1%,Qm=74,Tc=118.9℃,γ=1.9450,Pr=26.46μC/cm2,Ec=3.40 kV/cm。（3）研究不同PNN/PZT和Zr/Ti比例对陶瓷样品的准同型相界和性能的影响。研究表明,Zr/Ti比例的增加会使得各个组分的陶瓷样品的特征衍射峰不同程度的向低角度偏移。所有样品的压电常数和机电耦合系数都随着Zr/Ti比的增加而先增大后减小。并且当体系内的PNN组元所占比例逐渐增加时,可以通过改变体系内的Zr/Ti比例来降低陶瓷样品偏离准同型相界的程度。当PNN/PZT=0.45/0.53,Zr/Ti=0.33/0.67,陶瓷具有最高的机电耦合系数,此时陶瓷处于准同型相界附近。具体电学性能参数为:d33=866pC/N,kp=0.68,εr=5777,tanδ=1.07%,Qm=91,Tc=133.6℃,γ=1.9578,Pr=25.44μC/cm2,Ec=4.17 kV/cm。（4）最后,研究微量元素改性掺杂对PSN-PMS-PNN-PZT多组元压电陶瓷的影响。研究表明,随着Ce4+的掺杂陶瓷样品发生明显相变,并随着掺杂量的增加促进了陶瓷内部由三方相向四方相的转变,同时可以使晶粒发育的更好。通过Ce4+的掺杂,在掺杂量为0.2 wt.%时陶瓷样品具有最佳的MPB结构,同时使陶瓷样品的机电耦合系数得到了进一步的提高,具体参数如下:d33=879pC/N,kp=0.70,εr=6303,tanδ=0.92%,Qm=70,Tc=123.9℃,γ=1.9726,Pr=23.64μC/cm2,Ec=3.85kV/cm。
Abstract
ya dian tao ci cai liao fa zhan zhi jin ,yi an fan ying yong yu xian dai she hui de duo ge ling yu ,ji da de fang bian le ren men de sheng chan he sheng huo 。sui ran ya dian tao ci cai liao de ying yong ji shu yi jing fei chang cheng shou ,dan ren men dui yu gao xing neng de ya dian tao ci cai liao de ke qiu que yue lai yue jiang lie 。er kai fa gao ya dian chang shu he gao ji dian ou ge ji shu de gao xing neng ya dian tao ci cai liao bian shi ji zhong fei chang chong yao de yan jiu fang xiang zhi yi 。ben wen jiang cai yong gong ye shang an fan ying yong de chuan tong gu xiang shao jie fa ,yi PSN-PMS-PNN-PZTduo zu yuan PZTji ya dian tao ci wei ji ti cai liao ,ji tong yan jiu le xin zu yuan de yin ru 、xiang bi li diao zheng he wei liang yuan su can za deng fang fa dui tao ci yang pin xiang jie gou 、wei guan xing mao 、ya dian xing neng 、jie dian xing neng he dian zhi hui xian de ying xiang 。bing zhi bei chu le jian ju gao ya dian chang shu 、gao ji dian ou ge ji shu 、di jie dian sun hao he di ji xie pin zhi yin shu deng te dian de gao xing neng PZTji ya dian tao ci cai liao 。wei gai chong ya dian tao ci pei fang zai feng ming qi 、bao jing qi 、yang sheng qi 、gu ka shu deng dian sheng he zhi hang yuan jian zhong de ying yong tui an di gong le ke neng 。ju ti nei rong ru xia :（1）shou xian ,zai PMS-PNN-PZTde di sun hao PZTji ya dian tao ci de ji chu shang yin ru xin zu yuan PSN,xing cheng xin de PSN-PMS-PNN-PZTya dian tao ci gu rong ti 。tong guo gai bian PSNzu yuan de yin ru liang ,zhao dao ji zui jia xing neng dian 。jie guo biao ming PSNzu yuan zai tao ci ti ji nei de gu rong du di yu 3mol%,dang PSNde yin ru liang da dao 3 mol%ji ji yi shang shi ,tao ci ti ji nei sheng cheng ming xian de jiao lu dan xiang 。dan kuo dang de yin ru PSNzu yuan ke yi xian zhe di sheng tao ci yang pin de ji dian ou ge ji shu he ya dian chang shu ,tong shi jie dian sun hao bing mei you da fu zeng jia 。dang PSNhan liang wei 1 mol%shi ,tao ci ju you zui jia de zeng ge xing neng :d33=875 pC/N,kp=0.66,εr=6653,tanδ=1.1%,Qm=75,Tc=114.6℃,γ=1.9559,Pr=26.66μC/cm2,Ec=3.42 kV/cm。（2）ji ci ,yan jiu zai gu ding PSNzu yuan he PMSzu yuan han liang de qian di xia ,gai bian PNN/PZTbi li dui PSN-PMS-PNN-PZTya dian tao ci de ying xiang 。yan jiu biao ming ,zai yi ding cheng du shang gai bian PNN/PZTbi li bu hui chan sheng ji ta xiang 。dang PNN/PZT=0.49/0.49shi ,tao ci yang pin ju you zui jia de zeng ge xing neng :d33=881pC/N,kp=0.66,εr=6764,tanδ=1.1%,Qm=74,Tc=118.9℃,γ=1.9450,Pr=26.46μC/cm2,Ec=3.40 kV/cm。（3）yan jiu bu tong PNN/PZThe Zr/Tibi li dui tao ci yang pin de zhun tong xing xiang jie he xing neng de ying xiang 。yan jiu biao ming ,Zr/Tibi li de zeng jia hui shi de ge ge zu fen de tao ci yang pin de te zheng yan she feng bu tong cheng du de xiang di jiao du pian yi 。suo you yang pin de ya dian chang shu he ji dian ou ge ji shu dou sui zhao Zr/Tibi de zeng jia er xian zeng da hou jian xiao 。bing ju dang ti ji nei de PNNzu yuan suo zhan bi li zhu jian zeng jia shi ,ke yi tong guo gai bian ti ji nei de Zr/Tibi li lai jiang di tao ci yang pin pian li zhun tong xing xiang jie de cheng du 。dang PNN/PZT=0.45/0.53,Zr/Ti=0.33/0.67,tao ci ju you zui gao de ji dian ou ge ji shu ,ci shi tao ci chu yu zhun tong xing xiang jie fu jin 。ju ti dian xue xing neng can shu wei :d33=866pC/N,kp=0.68,εr=5777,tanδ=1.07%,Qm=91,Tc=133.6℃,γ=1.9578,Pr=25.44μC/cm2,Ec=4.17 kV/cm。（4）zui hou ,yan jiu wei liang yuan su gai xing can za dui PSN-PMS-PNN-PZTduo zu yuan ya dian tao ci de ying xiang 。yan jiu biao ming ,sui zhao Ce4+de can za tao ci yang pin fa sheng ming xian xiang bian ,bing sui zhao can za liang de zeng jia cu jin le tao ci nei bu you san fang xiang xiang si fang xiang de zhuai bian ,tong shi ke yi shi jing li fa yo de geng hao 。tong guo Ce4+de can za ,zai can za liang wei 0.2 wt.%shi tao ci yang pin ju you zui jia de MPBjie gou ,tong shi shi tao ci yang pin de ji dian ou ge ji shu de dao le jin yi bu de di gao ,ju ti can shu ru xia :d33=879pC/N,kp=0.70,εr=6303,tanδ=0.92%,Qm=70,Tc=123.9℃,γ=1.9726,Pr=23.64μC/cm2,Ec=3.85kV/cm。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自贵州大学的杨柳，发表于刊物贵州大学2019-07-16论文，是一篇关于基压电陶瓷论文,多组元论文,高机电耦合系数论文,准同型相论文,贵州大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自贵州大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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