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Sr Ca Bi4Ti5O18(SCBT)基陶瓷具有高居里温度、高机械品质因数、机电耦合系数各向异性大、温度稳定性好和漏电流小等优点,被广泛应用于高温压电材料领域。本论文从离子取代改性和添加物改性两个方面对SCBT基陶瓷进行了掺杂改性研究。主要内容及结论如下:1、用固相合成法制备Sr Ca Bi4-xEuxTi5O18(x=0,0.02,0.04,0.06)和Sr Ca Bi4-xHoxTi5O18(x=0,0.02,0.04,0.06)铋层状无铅压电陶瓷,研究了Eu3+和Ho3+离子掺杂对SCBT陶瓷的微观形貌及电性能的影响。研究结果表明,所制备的陶瓷样品均为单一的铋层状结构。Eu3+的掺杂能抑制陶瓷晶粒的生长,提高陶瓷压电常数d33。在x=0.02时获得了综合性能优异的陶瓷,居里温度为427 oC,压电常数d33为20 p C/N;Ho3+的掺杂能明显促进SCBT陶瓷晶粒的生长,并且改善了陶瓷的电性能,当掺杂量为0.04时,陶瓷样品的综合性能优异:剩余极化强度Pr为5μC/cm2,压电常数d33为20p C/N。2、用固相合成法制备Sr1-xCaxNa0.5Bi4.5Ti5O18(x=0.0,0.25,0.5,0.75,1.0)铋层状无铅压电陶瓷,研究了Ca2+掺杂对Sr Na0.5Bi4.5Ti5O18(SNBT)陶瓷相结构、微观形貌、铁电性能和压电性能的影响。Ca2+的掺杂促进了陶瓷晶粒的生长,陶瓷的居里温度明显升高。制备了Sr1-xCaxNa0.5Bi4.5Ti5O18+1%Ce O2(质量分数)(x=0.0,0.25,0.5,0.75,1.0)铋层状无铅压电陶瓷,研究了Ce O2外掺后Ca2+掺杂对SNBT陶瓷性能影响。对比发现,陶瓷的相结构基本不变,Ca2+的掺杂使陶瓷晶格发生畸变,晶胞参数c/a随掺杂量的增大呈增大的趋势,陶瓷的压电常数增大,当掺杂量x=0.25时,陶瓷样品的性能较为优异:居里温度Tc为604 oC,压电常数d33为31 p C/N,剩余极化强度Pr为6.3μC/cm2。3、用固相合成法制备Sr Na0.5Bi4.5Ti5O18+x%Ce O2(质量分数)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)和Sr0.5Ca0.5Na0.5Bi4.5Ti5O18+x%Ce O2(质量分数)(x=0,0.25,0.5,0.75)(SCNBT)铋层状无铅压电陶瓷,研究了Ce O2掺杂对陶瓷微观结构及其电性能的影响。研究结果表明Ce O2掺杂并未改变SNBT和SCNBT陶瓷的晶体结构,所制备的陶瓷样品均为单一的铋层状结构陶瓷。Ce O2掺杂并未引起SNBT陶瓷居里温度的明显变化,均在560 oC以上;随Ce O2掺杂量增加,SNBT陶瓷材料的介电常数减小,但其介电损耗先增大后减小。Ce O2的掺杂使陶瓷产生晶格畸变,提高了SNBT陶瓷的压电常数。当Ce O2掺杂量为0.3 wt.%时,得到居里温度Tc为567 oC,压电常数d33为29 p C/N,介电损耗tanδ为0.015的陶瓷样品,且在500 oC退极化处理后,其d33仍保持在22 p C/N以上。Ce O2的掺杂促进了SCNBT陶瓷晶粒生长,并且提高了陶瓷的电学性能:当掺杂量为0.25 wt.%时,陶瓷样品居里温度Tc为587 oC,介电损耗tanδ为0.66%,压电常数d33为27 p C/N。