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《西安工业大学》 2010年
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钛酸钡模板织构化压电陶瓷的组织与性能

张治刚  
【摘要】: 压电陶瓷是一种电能和机械能相互转化和耦合的高技术功能材料,被广泛用于人类日常生活及生产的各个领域。传统的含铅陶瓷材料具有良好的压电和机电转化性能,但是其应用给环境带来了很大污染。所以开发新型的无铅压电陶瓷和提高无铅压电陶瓷的性能成为目前压电陶瓷领域的研究重点。 本文以凝固方法制备的微米级片状BaTiO3作为模板,采用模板晶粒生长(TGG)技术制备了钛酸钡(简称BT)、钛酸铋钠(简称NBT)、铌酸钾钠(简称NKN)织构化陶瓷;研究了BaTiO3模板对这几种织构化陶瓷的组织和性能的影响。研究结果如下所示: (1)采用凝固法制备出了各向异性的BaTiO3模板。模板呈大尺寸的片状形态,片长度大约10-20μm,厚度大约在2μm左右,厚径比5-10:1左右。 (2)采用流延工艺实现了模板的定向排列。膜厚度为200μm时,模板在流延膜中的择优取向比较明显。 (3)片状BaTiO3模板能够诱导NBT陶瓷基体定向生长从而实现织构化。BaTiO3模板加入量为15%时制备的织构化陶瓷致密度较高,相对体积密度为90.2%。烧结温度为1175℃时,陶瓷织构化程度较高,(200)面的衍射峰相对高度得到76.7%。 (4)片状BaTiO3模板可诱导NKN陶瓷晶粒依附其表面生长,使NKN陶瓷晶粒定向。随着烧结温度升高,NKN陶瓷织构化程度提高。模板加入量为25%,在1180℃下烧结,d33值达到69 pC/N。 (5)片状BaTiO3模板可诱导BT陶瓷形成织构化形貌,但其压电与介电性能较低,烧结工艺比较困难。
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM282

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