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《武汉理工大学》 2003年
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PMN-PT钙钛矿相的合成及弛豫铁电陶瓷的制备

钟海胜  
【摘要】: 铅基弛豫铁电材料具有优异的介电、压电和电致伸缩性能,是一类具有广泛应用前景的新型功能材料。本文采用二次合成法制备了复合钙钛矿结构的铌镁酸铅-钛酸铅(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3(简称PMN-PT,其中0≤x≤1)粉料,并以此预合成的粉料制得PMN-PT弛豫复合钙钛矿相铁电陶瓷。利用常量化学分析法、XRD、SEM和DTA/TGA等分析测试技术,结合PMN-PT陶瓷密度和压电等性能的测试,对材料组分、结构与性能特征进行系统研究。 采用二次合成法制备PMN-PT钙钛矿相,避免了PbO和Nb_2O_5的直接反应,从而抑制了焦绿石相的生成。二次合成法能降低钙钛矿相的合成温度,减少PbO的挥发。PMN-PT钙钛矿相合成的合适工艺为:MgO过量2%(mol),1000℃保温4小时可合成单一相的先驱体MgNb_2O_6;以先驱体MgNb_2O_6、TiO_2、过量5%(mol)PbO为原料,850℃保温4小时,即可得到PMN-PT钙钛矿相。 采用预合成的陶瓷粉料,经球磨、成型、排塑、铅保护气氛烧结等工艺,制得PMN-PT弛豫复合钙钛矿相铁电陶瓷。测试结果表明:组分为0.65PMN-0.35PT陶瓷的密度达到8.10g/cm~3,压电常数达到640pC/N。 采用定量化学分析法对PMN-PT中的阳离子进行滴定分析。pb~(2+)的化学分析结果表明:在850℃下合成PMN-PT钙钛矿相时,氧化铅的挥发量极少。在1200℃高温下烧结PMN-PT陶瓷时,氧化铅的挥发量达到3.9%(wt),而在同样条件下采用同组分的粉料埋烧时,氧化铅的挥发将大为降低。 DTA/TGA分析结果表明:PMN-PT体系在650℃就开始形成钙钛矿相,在1200℃的条件下,PMN-PT钙钛矿相会有少量的铅挥发。热处理实验表明,合成的PMN-PT钙钛矿相在很宽的温度范围内是稳定的。 在PMN-PT系统中,随着PT含量的增加,2 θ=45°的XRD特征峰出现明显峰宽化现象,表明PMN-PT由三方相逐步向四方相转化。材料的性能研究表明,在PT含量x=0.30~0.35范围内,存在一准同型相界(Morphotropic Phase Boundary,简称MPB),此时材料表现出优异的压电性能。当三方相和四方相的比例接近1:1时,材料的压电常数达到最高。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM28

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【引证文献】
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1 冯铁程;B位先驱体法制备PZT/ZrO_2复合压电陶瓷及其性能研究[D];天津大学;2010年
【参考文献】
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1 朱为民,李承恩,郭存济,颜莉华;相组成对PMN-PT陶瓷压电性能的影响[J];无机材料学报;2001年04期
2 全学军,李大成;共沉淀法制备钛酸钡微粉的研究[J];无机材料学报;2001年05期
3 王强,张孝文,顾秉林;相互作用能量参数对A(B_(1/2)~1B_(1/2)~2)O_3系统有序畴形成的影响[J];物理学报;1989年09期
4 高西汉;钙钛矿结构[J];压电与声光;1994年04期
5 李振荣,王晓莉,张良莹,姚熹;铅基弛豫型铁电体钙钛矿结构的稳定性[J];压电与声光;1998年02期
【共引文献】
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1 郭靖,胡曰博,熊育飞,周大利;TiCl_4共沉淀法合成超细钛酸钡粉体[J];四川有色金属;2004年02期
2 朱盈权,谌贵辉,李长全;高纯BaTiO_3的生产现状[J];四川有色金属;2005年03期
3 汪洋;利用铜尾矿烧制水泥熟料的技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1998年01期
4 温传庚,王开明,周英彦,郇维亮,高首山,李晓奇,赵颖;纳米粉Ba_(1-x)Sr_xTiO_3的合成[J];鞍山科技大学学报;2004年06期
5 王世驹,金志浩;工程陶瓷与金属材料的粘结[J];兵器材料科学与工程;1991年03期
6 刘倩;张方辉;李亚利;;OLED Mg/Ag阴极的真空蒸镀及成膜特性[J];半导体技术;2006年10期
7 杜宏伟;魏昕;林悦香;潘志国;江景涛;;LiTaO_3晶片CMP过程的化学去除机理研究[J];半导体技术;2008年03期
8 郭冬云,王耘波,付承菊,于军;MEMS器件中的铁电材料[J];微纳电子技术;2004年03期
9 王梦魁;王峻岳;;线性NTC敏感陶瓷合成及其特性的研究[J];微纳电子技术;2007年02期
10 刘建华,孙杰,李松梅,陈冬梅;不同形貌氧化锌的微波电磁性能研究[J];北京航空航天大学学报;2004年09期
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1 王希花;基于压电陶瓷迟滞非线性建模及控制系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高健;活性半焦低温催化氧化脱除烟气中NO的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 吴云良;扫描近场光学显微镜若干关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 柯常波;NiTi形状记忆合金中Ni_4Ti_3相沉淀行为的相场法模拟研究[D];华南理工大学;2010年
5 康慧珍;光折变表面波激发及其在二次谐波产生中的应用研究[D];南开大学;2010年
6 尚杰;铁电氧化物薄膜的制备及其激光感生电压效应[D];昆明理工大学;2010年
7 秦麟卿;含水无机物/热固性树脂复合材料的制备及阻燃性能研究[D];武汉理工大学;2010年
8 张立学;点缺陷在铁电晶体时效中的作用及其相关现象的研究[D];西安交通大学;2008年
9 王淼;铈掺杂铌酸锂晶体结构及光折变性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 杨磊;水中亚硝胺类消毒副产物生成规律及其前质去除方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【同被引文献】
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1 王红丽;刘艳改;;无铅压电陶瓷研究进展[J];山东陶瓷;2007年05期
2 徐云龙;余蓉蓉;钱秀珍;杜永娟;;PMN 铁电陶瓷掺杂改性研究进展[J];材料导报;2004年06期
3 刘艳改;贾德昌;周玉;;铁电陶瓷中电畴翻转研究进展[J];材料科学与工艺;2006年01期
4 胡志强,奥谷昌之,金子正治;掺杂Fe~(2+),Bi~(3+),Cu~(2+)的PZT陶瓷低温烧结[J];大连轻工业学院学报;2000年03期
5 郭景坤;关于陶瓷材料的脆性问题[J];复旦学报(自然科学版);2003年06期
6 吴思华;王平;付鹏;;无铅压电陶瓷材料的研究现状[J];佛山陶瓷;2008年02期
7 张飒,程璇,张颖;铁电陶瓷的电畴及畴变观测研究进展[J];功能材料;2005年01期
8 曹林洪;姚熹;徐卓;;锂盐助烧铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷的压电性能[J];硅酸盐学报;2008年06期
9 张国军,金宗哲;颗粒增韧陶瓷的增韧机理[J];硅酸盐学报;1994年03期
10 顾淑华;浅谈陶瓷脆性与改善脆性的途径[J];河北陶瓷;2000年02期
【二级参考文献】
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1 罗建辉;电子陶瓷粉体——钛酸钡的制备[J];材料导报;1993年05期
2 王连洲,范福康;pH值对化学共沉淀法制备SrTiO_3粉料性能的影响[J];硅酸盐通报;1999年01期
3 李龙土;弛豫铁电陶瓷研究进展[J];硅酸盐学报;1992年05期
4 李懋强;湿化学法合成陶瓷粉料的原理和方法[J];硅酸盐学报;1994年01期
5 王西成;湿化学方法制备Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3陶瓷微粉的研究[J];硅酸盐学报;1997年05期
6 王德君,郭淳,桂治轮,李龙土;(Sr,Pb)TiO_3陶瓷材料的制备、结构和性质[J];硅酸盐学报;1997年05期
7 方菲,张孝文,桂治轮,李龙土;PMN-PT系陶瓷准同型相界附近结构与介电性能研究[J];硅酸盐学报;1997年06期
8 夏峰,王晓莉,张良莹,姚熹;PMN-PT系陶瓷的熔盐法合成及其压电性能研究[J];硅酸盐学报;1998年01期
9 胡嗣强,黎少华;水热合成技术的研究和应用──Ⅲ.钛酸钡晶体粉末的制备[J];化工冶金;1994年04期
10 李汶军,施尔畏,王步国,夏长泰,仲维卓;水热法制备氧化锌粉体[J];无机材料学报;1998年01期
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1 郭红力;刘果;李雪冬;肖定全;朱建国;;两步法快速退火对PMN-PT薄膜结构和性能的影响[J];功能材料;2011年08期
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3 竺保成;高朋召;李玉平;彭静;陈功田;;微波合成Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(PZT)粉体[J];粉末冶金材料科学与工程;2011年03期
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6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
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1 覃明;陈瑞;马素媛;贺笑春;李家宝;;残余应力静载弛豫的研究[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
2 国世上;李伟平;孙成亮;赵兴中;;铁电共聚物P(VDF-TrFE)电子辐照的相变特性与弛豫现象研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
3 沈中城;;低频力学弛豫谱仪的原理及其改进[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
4 杨丽;叶永清;盛少朋;;Ba_XSr_((1-X))TiO_3弛豫铁电体的制备及研究[A];湖北省物理学会、武汉物理学会2004’学术年会论文集[C];2004年
5 刘堂宴;傅容珊;肖立志;;球管孔隙模型的NMR弛豫特征的研究[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
6 段子青;许桂生;王晓锋;杨丹凤;;高居里温度弛豫基铁电单晶的研究进展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
7 徐家跃;;弛豫铁电单晶PZNT生长的几个关键问题[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
8 冯祖勇;罗豪甦;徐海青;;弛豫铁电单晶Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3高场致应变的特性[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
9 邹秀娟;丁开宁;章永凡;李俊篯;;TiO_2(110)表面弛豫的密度泛函理论研究[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年
10 沈志贤;黄良平;;以25Mg NMR弛豫研究溶液中Mg~(2+)-ATP的错合现象[A];第八届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 王学敏 贺信莱 杨善武 尚成嘉 武会宾;细化中温转变组织的弛豫技术[N];世界金属导报;2004年
2 贺信莱 王学敏 杨善武 尚成嘉;微量铌在现代超低碳贝氏体钢中的应用(一)[N];世界金属导报;2002年
3 ;酸洗新技术Turboflo[N];世界金属导报;2002年
4 雷正刚 梁爽;武钢超细晶粒钢研制取得重大进展[N];世界金属导报;2004年
5 ;微结构陶瓷[N];中华建筑报;2000年
6 郎绍君;诗意的壮美[N];中国文化报;2002年
7 路平;装饰艺术 色彩表现[N];中国建材报;2000年
8 本报记者 陆军 通讯员 英宣;党和群众的“连心桥”[N];农民日报;2002年
9 本报记者 周扬;台商嵌入昆山[N];21世纪经济报道;2004年
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1 王俊明;PbMg_(1/3)Nb_(2/3)O_3-PbTiO_3铁电薄膜结晶特性及性能[D];哈尔滨工业大学;2009年
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3 吴忠庆;复合钙钛矿型弛豫铁电体介电性质的理论研究[D];清华大学;2003年
4 卢祥军;改性铅基复合钙钛矿型弛豫铁电陶瓷的结构与微波介电性能[D];浙江大学;2001年
5 高峰;高介弛豫铁电陶瓷/NiZn铁氧体叠层低温共烧行为的研究[D];西北工业大学;2002年
6 王国玉;钴基(等)关联电子体系中的同位素效应和相分离及其相关效应的研究[D];中国科学技术大学;2007年
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8 李大纲;高炉渣中有价组分选择性析出与解离[D];东北大学;2005年
9 洪峰;铁磁性半金属CrO_2表面的几何结构和电子态的第一性原理研究[D];复旦大学;2005年
10 欧阳文斌;剪切场下二元高聚物共混物的相行为研究[D];四川大学;2003年
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1 钟海胜;PMN-PT钙钛矿相的合成及弛豫铁电陶瓷的制备[D];武汉理工大学;2003年
2 唐斌;弛豫铁电单晶的生长及其相结构研究[D];西北工业大学;2002年
3 廖梅松;Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-BaTiO_3系无铅压电陶瓷的工艺、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2004年
4 贺宇;新型铁电单晶Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3的生长[D];北京工业大学;2000年
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7 文国知;磁性颗粒膜色散关系和弛豫研究[D];西南大学;2006年
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