收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

KNN和BT高性能无铅压电陶瓷的制备技术及机理研究

方建  
【摘要】:本文研究了(K,Na)NbO3基无铅压电陶瓷材料烧结温度区间窄的机理,通过两段式烧结和采用纳米粉体低温烧结成功解决这一难题。以纳米粉体为原料,成功制备出(K,Na)NbO3基细晶无铅压电陶瓷,解决了该类陶瓷的细晶化难题。此外,本文还探讨了BaTiO3陶瓷压电性能大幅提高的机理,成功制备出高性能BaTiO3无铅压电陶瓷。 KNbO3-NaNbO3相图的分析表明,(K, Na)NbO3基陶瓷在烧结过程中易发生分凝现象,从而产生液相并出现成分的分凝。液相的出现会导致(K,Na)NbO3基陶瓷显微结构的不均匀,而成分分凝的发生使烧结后的(K,Na)NbO3基陶瓷的成分与原始配方偏离,从而导致性能劣化。不同温度烧结的(K, Na)NbO3基陶瓷的结构与性能变化以及相应典型陶瓷的TEM结构和能谱分析验证了上述机理。 实验表明,两段式烧结既能有效抑制碱金属元素的挥发,又能有效抑制分凝现象的发生,从而能在较宽的温度区间内获得高性能的(K, Na)NbO3基无铅压电陶瓷。纳米粉体的低温烧结也能达到两段式烧结的效果。(K,Na)Nb03基纳米粉体既能在较低温度烧结高致密度陶瓷,又能通过抑制碱金属元素的挥发及避免分凝现象的发生来保持相结构稳定性,并且没有引入任何杂相,因而能在较宽的低温区间内获得高性能的(K, Na)NbO3基无铅压电陶瓷。 以水基溶胶-凝胶法制备的K0.5Na0.5NbO3(?)内米粉体为原料,利用普通烧结法成功制备出晶粒为200-600nm的K0.5Na0.5NbO3细晶陶瓷,压电常数d33和机电耦合系数kp分别达148pC/N和38.9%。以水基溶胶-凝胶法制备的(Na0.52K0.44Li0.04)(Nb0.86Ta0.06Sb0.08)O3纳米粉体为原料,利用SPS成功制备出晶粒为200-400nm的(Na0.52K0.44Li0.04)(Nb0.86Ta0.06Sb0.08)O3细晶陶瓷,d33和kp分别达296pC/N和49.7%。 BaTiO3陶瓷的压电性能存在晶粒尺寸效应。在0.6-12.8μm的晶粒尺寸范围内,2.4μm BaTiO3陶瓷具有最优性能,室温d33高达519pC/N。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
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 廖梅松,陈文,徐庆,周静,李月明,王燕;Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3 BaTiO_3 系无铅压电陶瓷的弛豫相变特征和铁电性能[J];硅酸盐学报;2005年01期
3 张斌;肖定全;吴家刚;王媛玉;朱建国;余萍;;一种改性铌酸盐系无铅压电陶瓷的合成与特性研究[J];功能材料;2008年08期
4 朱刚强,苗鸿雁,谈国强,刘运,仇越秀;纳米Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3粉体的水热合成研究[J];陕西科技大学学报;2005年02期
5 彭丽霞;洪樟连;陶烽烨;王宁;郭煌;王民权;;(Na_(1/2)2Bi_(1/2))TiO_3(NBT)无铅压电陶瓷的研究进展[J];材料导报;2005年01期
6 段星;;无铅压电陶瓷制备方法的研究进展[J];江苏陶瓷;2009年04期
7 罗振华;王辉;张敏;孙勇;肖定全;廖运茂;;无铅压电陶瓷与义齿基托树脂结合强度的研究[J];功能材料;2009年09期
8 郭华;朱孔军;王秀峰;裘进浩;季宏丽;;水热合成无铅压电陶瓷粉体[J];材料导报;2010年01期
9 赵明磊,王渊旭,王春雷,王矜奉,张家良,王晓颖;溶胶-凝胶法制备(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(1-x)Ba_xTiO_3陶瓷的性能[J];功能材料与器件学报;2004年04期
10 刘利华;江向平;江福兰;郑严艳;;Li_xNa_(0.52-x)K_(0.48)NbO_3无铅压电陶瓷性能研究[J];陶瓷学报;2007年03期
11 付鹏;邓伟;杨成涛;武保增;周厚芳;陈哲;;稀土氧化物对Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3基无铅压电陶瓷结构和性能的影响[J];陶瓷;2010年04期
12 赁敦敏,肖定全,朱建国,余萍,鄢洪建;铌酸盐系无铅压电陶瓷的研究与进展——无铅压电陶瓷20年专利分析之四[J];功能材料;2003年06期
13 刘云飞,施书哲,许旱峤,徐明,卢都友,吕忆农;(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3-BaTiO_3系陶瓷的介电弛豫性能[J];南京工业大学学报(自然科学版);2005年02期
14 张卫珂,尹衍升,张敏,谭训彦;无铅压电陶瓷的开发及目前研究现状[J];中国陶瓷工业;2005年05期
15 左如忠;李龙土;;具有新型准同型相界的多元系无铅压电陶瓷的研究[J];功能材料信息;2007年05期
16 孙勇;肖定全;吴浪;吴家刚;王媛玉;朱建国;李艳;林衍政;庄严;魏群;;铌酸钠钾基无铅压电陶瓷制备技术的比较研究[J];功能材料;2008年07期
17 刘利华;江向平;江福兰;郑严艳;;(1-x)K_(0.44)Na_(0.52)Li_(0.04)Nb_(0.86)Ta_(0.10)Sb_(0.04)O_(3-x)SrTiO_3无铅压电陶瓷性能研究[J];稀有金属材料与工程;2008年S1期
18 范桂芬;吕文中;饶源源;;(K_(0.5)Na_(0.5))_(1-2x)Sr_x(Nb_(0.94)Sb_(0.06))O_3无铅压电陶瓷结构及性能研究[J];无机材料学报;2009年03期
19 王海震;王秀峰;于成龙;江红涛;田清泉;石江涛;;溶胶-凝胶法制备Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3基无铅压电陶瓷的研究进展[J];材料导报;2009年17期
20 陈小明;廖运文;李伟;刘育芳;毛丽君;王怀平;肖定全;朱建国;朱基亮;陈强;;铁掺杂钛酸铋钠钾陶瓷的制备及表征[J];无机盐工业;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王媛玉;梁翠翠;;非化学剂量比的(K_(0.5)Na_(0.5))_(1+x)NbO_3无铅压电陶瓷的制备和性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
2 黄新友;高春华;魏敏先;陈志刚;;MnCO_3掺杂对NBT-KBT-BT无铅压电陶瓷性能和结构的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
3 王矜奉;郑立梅;;高Li高Sb铌酸钾钠基无铅压电陶瓷[A];中国电子学会第十六届电子元件学术年会论文集[C];2010年
4 王万兴;王耀先;;BT树脂及其改性研究进展[A];第十八届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2010年
5 李香;肖定全;赁敦敏;吴浪;朱建国;余萍;廖运文;王媛玉;冯斌;;掺银碱金属铌酸盐压电陶瓷的性能及微观结构研究[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年
6 张卫珂;尹衍升;张敏;谭训彦;;无铅压电陶瓷的开发及目前研究现状[A];《现代陶瓷科技进步与发展》学术研讨会论文集[C];2005年
7 王矜奉;亓鹏;苏文斌;;高温(Na_(0.5)K_(0.5-x)Li_x)NbO_3无铅压电陶瓷性能研究[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
8 梁革梅;谭维嘉;郭予元;岳忠贤;安世恒;;Bt预处理不同龄期棉铃虫对缓解抗药性的研究[A];“植物保护21世纪展望”——植物保护21世纪展望暨第三届全国青年植物保护科技工作者学术研讨会文集[C];1998年
9 李召虎;杨祖培;魏灵灵;;钨青铜结构Sr_2K_(0.1)Na_(0.9)Nb_5O_(15)-xLiSbO_3无铅压电陶瓷的制备和电性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
10 王海宁;邬开朗;闵向荣;;苏云金芽孢杆菌Bt可湿性粉剂应用A型农药填充剂性能研究[A];全国生物防治暨第八届杀虫微生物学术研讨会论文摘要集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 方建;KNN和BT高性能无铅压电陶瓷的制备技术及机理研究[D];清华大学;2012年
2 江民红;KNN基无铅压电陶瓷的改性与机理研究[D];中南大学;2010年
3 郑立梅;铌酸钾钠基无铅压电陶瓷改性研究[D];山东大学;2010年
4 李亚利;织构化铌酸盐系无铅压电陶瓷的制备和机理研究[D];上海交通大学;2012年
5 王延锋;转Bt基因抗虫玉米田间试验与遗传稳定性分析[D];东北农业大学;2010年
6 吕宁;PMN和KNN铁电材料的电子显微学及第一性原理研究[D];清华大学;2010年
7 盖志刚;钛酸铋钠无铅压电陶瓷与高温铋层无铅压电陶瓷探索[D];山东大学;2008年
8 施敏娟;取食转基因棉的棉蚜对中华草蛉的影响及Bt毒蛋白在三级营养链中的传递[D];扬州大学;2012年
9 杜鹃;无铅压电陶瓷性能和温度稳定性的研究[D];山东大学;2009年
10 亓鹏;掺杂改性对铌酸盐无铅压电陶瓷材料性能的影响[D];山东大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝继功;KNN基无铅压电陶瓷的制备及其性能研究[D];聊城大学;2010年
2 王道利;两步烧结法制备KNN系无铅压电陶瓷及其性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 李伦;织构型KNN基无铅压电陶瓷的流延成型工艺和性能研究[D];武汉理工大学;2011年
4 刘顺洲;Li~+掺杂KNN与Ba~(2+)掺杂BNT复合陶瓷的制备及电学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 李正杰;铌酸盐基无铅压电陶瓷的制备与性能研究[D];山东大学;2010年
6 郑凯;铌酸盐基无铅压电陶瓷的制备与研究[D];山东轻工业学院;2010年
7 王红强;无铅压电陶瓷的软化学制备工艺和电性能研究[D];合肥工业大学;2010年
8 杨鹏远;铌酸钾钠基无铅压电陶瓷制备与性能研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 孟晗琪;铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的掺杂改性研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 杨魁勇;无铅压电陶瓷器件的研制[D];北京工业大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 CBN记者 马晓芳;BT网站生死劫[N];第一财经日报;2009年
2 冯国明;BT杀虫剂合理应用[N];农民日报;2010年
3 记者 陈忠权;BT项目引来80亿[N];天津日报;2010年
4 张扬;重庆交通科研设计院 探索BT模式取得重大突破[N];中国交通报;2011年
5 ;关于认真学习贯彻胡锦涛总书记视察昆明中铁和昆明BT项目时的重要讲话精神的通知[N];中国铁道建筑报;2009年
6 实习记者 赵月;毕威、黔织高速公路工程项目建设BT签约仪式举行[N];毕节日报;2009年
7 记者 杨晶;久联发展拟定增募资6.53亿主投BT项目[N];上海证券报;2010年
8 本报记者 李智鹏;BT创新演示中心亮相中国[N];计算机世界;2010年
9 通讯员曹满红 车明吉 王积鹏 王崇燕 吴世星;中国铁建BT项目昆明二环工程通车[N];中国铁道建筑报;2009年
10 国海证券研究所 卜忠东;浦东建设 BT项目拉动业绩增长[N];证券时报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978