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面对铅污染环境的问题以及世界各国禁止使用含铅材料的法律法规,研制出能够替代PZT体系压电材料的高性能无铅材料已成为一项迫切、重要的课题。Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3(NBT)基压电材料具有良好的温度稳定性、可调控的压电性能、较大的剩余极化强度等优点,在未来有希望代替含铅压电材料。但目前NBT基压电陶瓷的电学性能与商用铅基压电陶瓷相比仍差距很大,陶瓷织构化是通过剪裁晶向有效提升陶瓷电学性能的工艺方法。本论文以0.94Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-0.06BaTiO3(NBT-BT)为研究对象,研究了织构用片状模板的局部化学微晶转化制备历程,采用模板晶粒生长法合成出了晶粒沿[00l]方向生长、具有高织构度的织构陶瓷,并且对陶瓷样品的织构度对各项电学性能产生的影响进行了详细探究。具体如下:首先,本论文采用熔盐法制备Na0.5Bi4.5Ti4O15(NBIT)前驱体,通过调节熔盐/反应物比例、反应温度以及保温时间等参数对NBIT的相结构和微观形貌进行调控,研究反应参数对NBIT合成过程中的相结构形成和微晶各向异性形貌的影响。随后,采用局部化学微晶转化法制备NBT-BT模板籽晶,并运用XRD、SEM、能谱分析(EDS)等表征分析手段,详细地研究了自NBIT转化为NBT-BT模板的局部微晶转化历程,合成出了纯钙钛矿相的、粒径在10μm左右、径厚比满足织构要求的[00l]取向的NBT-BT片状微晶。利用压电力显微镜观测到NBT-BT微晶中存在迷宫畴与条纹畴两种形貌的电畴。此外,该NBT-BT微晶的P-V曲线存在180°的相转,并且其S-V曲线显示有压电响应。其次,采用传统固相法合成NBT-BT基体细晶,通过调整反应条件,制备出了纯钙钛矿相的、粒径200~300 nm范围内的细晶基体。基于合成的NBT-BT模板籽晶与基体细晶,使用模板晶粒生长法合成出了沿[00l]方向生长的NBT-BT织构陶瓷,并对陶瓷织构历程与定向生长过程进行研究。研究发现,反应条件可以极大地影响陶瓷样品最终的织构度,随着烧结温度与保温时间的增长,陶瓷织构度也会随之增长。在1225℃反应温度下,保温20 h,获得了取向度F001达到80.3%的NBT-BT织构陶瓷。在陶瓷定向生长过程中,模板引导基体细晶沿[00l]方向生长,在奥氏原理的作用下,陶瓷中的取向晶粒尺寸不断变大。高织构度样品中,取向晶粒的直径增长到了20μm,无取向晶粒大部分消失。最后,对不同取向度织构陶瓷的介电、压电以及铁电性能进行了测试分析,并且与无取向陶瓷进行对比,研究了陶瓷取向度、极化状态等因素对陶瓷的各项电学性能的影响规律,摸索出了NBT-BT织构陶瓷的最佳制备工艺。研究发现,用TGG方法对NBT-BT陶瓷进行织构化,可有效地提升陶瓷电学性能。介电性能方面,织构陶瓷的Tm在270℃附近,相较于无取向陶瓷提高了10℃,弛豫铁电相变温度TF-R在125℃附近,相较于普通陶瓷提高了25℃。压电性能方面,无取向陶瓷的压电系数d33约128 p C/N,织构陶瓷的压电系数最高达到了241 pC/N,相较于无取向陶瓷,压电性能提升了1.85倍。铁电性能方面,在60k V/cm的外加交变电场下,无取向陶瓷的矫顽场Ec为30 k V/cm,剩余极化强度Pr为20μC/cm2,而织构陶瓷的Ec降低至25 k V/cm,Pr提升到了37μC/cm2,与无取向陶瓷相比,织构陶瓷的铁电学性能大大提升,并且更易极化。此外,织构陶瓷的最大应变Sm和高场压电系数比普通陶瓷均高出一倍,并显著降低了其应变滞后。本课题可为无铅材料的压电增性研究添加新的内容,为织构陶瓷的合成工艺发展确立一定的基础,有着重大的理论意义与丰富的实用化价值。