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《中南大学》 2009年
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高性能掺镧锆钛酸铅压电陶瓷制备工艺研究

魏伟  
【摘要】:掺镧锆钛酸铅(PLZT)压电陶瓷是一种应用广泛的智能材料,具有许多优良的特性,如压电、热电和光电性能。本文将机械合金化技术引入到陶瓷粉末的制备过程中,以获得具有良好烧结性能的超细粉末,制备细晶陶瓷,从而延长材料的使用寿命。 本文重点研究了球磨转速与球磨时间对粉末性能及材料介电、压电性能的影响;锆钛比与烧结温度对材料物相组成及介电、压电性能的影响。结果表明: 提高球磨转速,有利于提高粉末体系合金化反应速度。在相同球磨转速下,球磨时间适当延长有利于提高粉末烧结性能,但球磨时间过程过长反而导致粉末烧结性能的下降。 当64/36≤Zr/Ti≤66/34时,材料近于准同型相界;Zr/Ti=65/35时,所得密度最高,密度达到7.64g/cm3,介电、压电常数和机电耦合系数最大,分别为εr=1182,d33=136.8pc/N,Kp=0.284。 烧结温度在1000℃至1200℃时,陶瓷为PLZT相,陶瓷晶界清晰,平均晶粒尺寸小于1μm。而烧结温度为1250℃时,出现了ZrO2杂质相,晶粒略有粗化,晶界模糊。随着烧结温度的提高,陶瓷密度和硬度先升高后降低,在1100℃达到最大值,分别为7.64g/cm3和HV585.7。陶瓷的压电常数也同时到最大值136.8pc/N。 通过对球磨转速、球磨时间、Zr/Ti及烧结温度的研究,确定出最优的制备工艺参数分别为:400rpm、12h、65/35和1100℃
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ174.6

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 惠博然,朱大伟,刘博林,张军;溶胶—凝胶法合成PLZT超细粉末[J];长春光学精密机械学院学报;1998年03期
2 柏朝晖,巴学巍;锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷材料的显微结构和性能[J];长春理工大学学报;2005年02期
3 周桃生;压电陶瓷变压器材料的研究与发展[J];材料导报;1994年04期
4 吴年强,李志章;机械合金化的机制[J];材料导报;1997年06期
5 周本濂;材料制备中的非平衡过程[J];材料研究学报;1997年06期
6 姜斌,曾娟,邓宏,王恩信;水热法合成PLZT压电陶瓷粉体[J];电子科技大学学报;2000年05期
7 林文松;机械合金化过程中的金属相变[J];粉末冶金材料科学与工程;2000年04期
8 魏伟;姚萍屏;罗丰华;喻盈捷;;高能球磨对锆钛酸铅镧粉末性能的影响[J];粉末冶金材料科学与工程;2008年05期
9 朱心昆,林秋实,陈铁力,程抱昌,曹建春;机械合金化的研究及进展[J];粉末冶金技术;1999年04期
10 雷淑梅,匡同春,白晓军,成晓玲,向雄志,谢致微,叶永权;压电陶瓷材料的研究现状与发展趋势[J];佛山陶瓷;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 侯育冬;高性能压电变压器用多元系陶瓷的制备和性能研究[D];西北工业大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅小明,吴晓东;超细硬质合金中添加抑制剂的研究进展[J];四川有色金属;2004年01期
2 金盈;吴友吉;胡章文;李国艳;;NiS纳米晶的水热合成及表征[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年03期
3 杨爽;关群;;智能材料二维问题的状态空间解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
4 王玉春;吴磊;戴志勇;代华;;基于能量准则的压电悬臂梁振动控制[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年03期
5 孙清池,左孝杰,徐庭献,王裕斌;压电位移材料电场E_3和应变S_1的关系[J];兵器材料科学与工程;2001年03期
6 王东锋,康布熙,刘平,田保红,黄金亮;应用导电率研究Cu-Ni-Si合金的相变动力学[J];兵器材料科学与工程;2003年05期
7 马幼平;李泽宇;刘玉高;赵峰;李俊;杨蕾;;复合变质对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响[J];兵器材料科学与工程;2007年06期
8 李宏建;卓敬清;欧阳俊;闫玲玲;熊志勇;;多孔硅有效介电函数研究[J];半导体光电;2006年05期
9 李建丰;李东仓;欧谷平;张福甲;;有机半导体材料蒽薄膜的生长[J];半导体光电;2008年05期
10 卢启柱,张克勤,郑绳楦;高分辨率光纤位移传感器[J];半导体光电;1997年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭元东;易健宏;陈玲;罗述东;周承商;冉俊铭;;不同W粉末粒度的W-Ni-Fe高密度合金微波烧结性能[A];“第十四届全国微波能应用学术会议”暨“2009年微波创造美的生活高峰论坛”论文集[C];2009年
2 郭俊杰;黄卫清;;一种新型的超声波/声波钻探器[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
3 吕卫卫;谷万里;;机械球磨制备SiC_p/Cu纳米复合粉末的微观组织演变[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年
4 谭佳梅;张鹏程;谌继明;周上祺;;Be与CuCrZr中温热等静压扩散连接研究[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
5 李振荣;姚熹;张良莹;;PNN-PT-PZT陶瓷介电和压电性能研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 邓宏;姜斌;曾娟;李阳;王恩信;;水热法在陶瓷粉体制备中的应用研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
7 熊常健;赵得杰;朱岳麟;鹿靖;;高介电陶瓷材料在油品介电精制方法中的应用[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
8 翟学良;韩亚楠;申玉双;;Pb_(1-x)Ca_xTiO_3薄膜制备与微观形态表征[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
9 刘海彦;李增峰;汤慧萍;黄原平;高广瑞;;封接用Mo-Cu复合材料研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
10 江民红;顾正飞;成钢;;<311>轴向取向超磁致伸缩合金的制备与磁致伸缩性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩国才;几种典型Dy~(3+)激活磷酸盐基材料的制备及真空紫外发光性质研究[D];兰州大学;2010年
2 毕建聪;铟铁铜掺杂铌酸锂晶体的制备及结构与光折变性能研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
3 韩嵘;水泥基压电智能器件特性分析[D];北京交通大学;2010年
4 陈亮维;大变形叠轧制备超细晶铜材织构组织演变规律研究[D];昆明理工大学;2009年
5 王志江;金纳米粒子及其复合材料的可控合成与结构和性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 刘俊伟;Mg-Al-Zn系合金板材中低温变形研究[D];湖南大学;2009年
7 王洪建;激光等离子体极化光谱诊断研究[D];重庆大学;2010年
8 刘志坚;新型热电池阳极Li-B合金的合成机制制备工艺与微观结构[D];中南大学;2000年
9 贾宏光;基于变比模型的压电驱动微位移工作台控制方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
10 杜设亮;精密机械仿生热稳定构件研究[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄科辉;钛铝化合物的原位复合技术及其组织性能研究[D];南昌航空大学;2010年
2 牛方;磷酸酯粘结剂诱导生成羟基磷灰石晶体的实验研究[D];郑州大学;2010年
3 刘慧苹;高纯度Ti_3Al粉末的制备研究[D];郑州大学;2010年
4 刘兴鹏;基于微波同轴谐振腔物料密度测量技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 逄锦程;Al-Pb合金组织性能及高温变形行为研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 冯丹;新型Mg-Al-Sn-Si合金的制备及组织控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 孙海鹤;复合材料加筋板压缩失效研究[D];大连理工大学;2010年
8 胡培;切削过程中工件材料绝热剪切敏感性研究[D];大连理工大学;2010年
9 李剑;B_4C复合材料的制备及耐海水腐蚀性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
10 于亚芹;钒酸铋光催化材料的制备及其光催化性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周桃生;压电陶瓷变压器材料的研究与发展[J];材料导报;1994年04期
2 吴年强,李志章;机械合金化的机制[J];材料导报;1997年06期
3 傅剑,李承恩,赵梅瑜,姚烈,周家光,陈建和;低温烧结PZT压电陶瓷研究进展[J];材料导报;2000年01期
4 曹明贺,周东祥,龚树萍;叠层片式陶瓷元件发展概述[J];材料导报;2000年05期
5 牟国洪;杨世源;李翔;张福平;;PZT压电陶瓷制备中的几个问题[J];材料导报;2004年03期
6 屈绍波,杨祖培,高峰,田长生;弛豫铁电体有序—无序转变理论及进展[J];材料工程;2000年01期
7 席生岐,屈晓燕,刘心宽,马明亮,周敬恩,王笑天;高能球磨固态扩散反应研究[J];材料科学与工艺;2000年03期
8 董远达;马学鸣;;高能球磨法制备纳米材料[J];材料科学与工程;1993年01期
9 齐民,朱敏,杨大智;Al─Ti系高能球磨过程中介稳相变的热力学分析[J];材料科学与工程;1994年03期
10 陈津文,吴年强,李志章;描述机械合金化过程的理论模型[J];材料科学与工程;1998年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江迎鸿;熊茂仁;陈旭明;;烧成和极化条件对PZT-BF-BCN系压电陶瓷电性能的影响[J];中国陶瓷;1992年05期
2 蒋小强;刘力;曹建莉;刘彦东;张立群;;压电陶瓷/NBR复合材料压电与吸声性能研究[J];橡胶工业;2008年07期
3 鞠超;谢士会;徐东宇;孙兆海;黄世峰;;烧结温度对PCrNi-4压电陶瓷性能的影响[J];山东陶瓷;2010年06期
4 李洪钧,张仲猷,王鸿;不同相组成锆钛酸铅陶瓷的压电性能及其老化行为的研究[J];硅酸盐通报;1983年01期
5 马元;沈建兴;闫春雷;;PFW-PZT压电陶瓷性能的研究[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2009年03期
6 范素华,龚红宇;高d_(33)PLZT压电陶瓷的制备及性能研究[J];现代技术陶瓷;1997年04期
7 熊茂仁;董敦灼;陈旭明;赵子衷;;低温烧结的PZT-BF-BCW系压电陶瓷[J];华南理工大学学报(自然科学版);1989年04期
8 张有凤;贾德昌;周玉;孟庆昌;;LiTaO_3基压电陶瓷的制备与性能研究进展[J];材料科学与工艺;2007年06期
9 洪芳;袁淑娟;张守华;常芬芬;郁黎明;;碳纳米管复合铌酸钠钾压电陶瓷的制备和研究[J];功能材料;2010年S2期
10 王晏研;陈喜荣;黄光速;;复合阻尼材料最新研究进展[J];材料导报;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周昌荣;刘心宇;;铈和镧掺杂对(Bi_(1/2)Na_(1/2))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3压电陶瓷性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
2 刘海峰;田莳;李小兵;;PZN-PZT压电陶瓷常温和低温电疲劳比较[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
3 李月明;张玉平;程亮;廖润华;顾幸勇;;(1-2x)PbNb_2O_(6-x)SrTiO_(3-x)TiO_2系高Curie温度压电陶瓷的研究[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
4 郝俊杰;王晓慧;桂治轮;李龙土;;MnO_2对钛酸铋钠压电陶瓷性能的影响[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
5 李茂順;陳炳輝;吳朗;郭興家;吳金昆;;以溶胶凝胶法制备压电陶瓷[A];第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集[C];2006年
6 吴南春;施尔畏;郑燕青;李文军;;介质对水热制备PbNb_2O_6晶粒形貌的影响[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
7 程亮;李月明;张玉平;顾幸勇;廖润华;;CeO_2掺杂Pb_(0.99)Ca_(0.006)Nb_(1.98)Ti_(0.01)O_(5.986)高居里温度压电陶瓷的研究[A];第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集[C];2006年
8 孙华君;陈文;徐庆;周静;何政;刘晓芳;;以溶胶-自燃烧法合成PZT为基制备PMZN压电陶瓷[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
9 林书玉;许龙;;一种新型的cymbal换能器的研究[A];中国声学学会功率超声分会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 李宝库;;超声波电动机压电陶瓷粘接技术的提升[A];第十六届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 晓鑫;压电陶瓷——信息时代的新型材料[N];中国建材报;2004年
2 中国电子元件行业协会电子陶瓷及器件分会;电子陶瓷:产品门类齐全应用领域拓宽[N];中国电子报;2008年
3 武长运;信息时代的多面手——压电陶瓷[N];山东科技报;2002年
4 李文 清晨;信息时代的多面手压电陶瓷[N];北京科技报;2002年
5 江苏 旋建明;用于压电陶瓷超声波传感器测试的信号源[N];电子报;2002年
6 河北 张爱民;无源压电陶瓷、发光二极管试电笔[N];电子报;2009年
7 科技;刹车噪声能消除[N];中国环境报;2003年
8 小龙;压电陶瓷材料[N];广东建设报;2003年
9 陶陶;“修炼”5分钟粉末变成瓷 [N];中国建材报;2002年
10 何小明;日本电子材料业面临挑战[N];中国电子报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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 晁小练;低温烧结PZT基压电陶瓷材料的研究及器件开发[D];陕西师范大学;2010年
3 王鹏;铌酸锂钠钾新型生物压电陶瓷的研究[D];四川大学;2007年
4 侯育冬;高性能压电变压器用多元系陶瓷的制备和性能研究[D];西北工业大学;2002年
5 张晓泳;片状SrTiO_3模板的熔盐合成与改性及其在制备Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3织构压电陶瓷中的生长动力学[D];中南大学;2008年
6 张奔牛;传感和致动装置/结构中的多物理量耦合问题[D];重庆大学;2003年
7 刘琳;声频干扰技术的研究与实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
8 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
9 曹中清;无单元法及其面向对象程序实施[D];西南交通大学;2006年
10 易幼平;双向驱动纵扭复合型超声马达理论研究[D];中南大学;2004年
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1 郑惠清;压电陶瓷在超声波电机中的应用研究[D];武汉理工大学;2010年
2 唐韵;基于压电陶瓷逆压电效应原理的3MN叠加式力标准机的研究[D];电子科技大学;2010年
3 张治刚;钛酸钡模板织构化压电陶瓷的组织与性能[D];西安工业大学;2010年
4 张东;压电变压器用陶瓷材料低温烧结的研究[D];天津大学;2010年
5 朱枝勇;以PZT为基的介电常数6500压电陶瓷瓷料研发[D];电子科技大学;2010年
6 常鹏;低温烧结铌镁锑锰锆钛酸铅(PMMNS)压电陶瓷及性能研究[D];暨南大学;2011年
7 陈培洪;新型非共振式压电直线电机的研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 杨亦权;压电陶瓷/聚合物复合材料压电阻尼性能研究[D];浙江大学;2002年
9 刘培祥;PMN-PNN-PZT体系压电陶瓷的性能和掺杂改性研究[D];天津大学;2007年
10 梁丽娉;压电陶瓷传感器力学模型理论与试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年
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