铌酸钠基压电陶瓷及其织构化研究

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本文介绍了当前无铅压电陶瓷的研究现状,并从三个方面阐述了铌酸钠基无铅压电陶瓷的研究:(1)采用传统固相烧结法来制备具有一定实用价值的无铅压电陶瓷。论文中阐述了SrTiO3,BaTiO3,VzO5,La2O3以及多种稀土元素的掺杂对化学组成为(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.84Ta0.10Sb0.06)O3的压电陶瓷性能的影响,同时讨论了烧结温度以及保温时间等烧结工艺对该体系性能的影响;(2)采用熔盐法制备NaNbO3子晶材料。NaNbO3子晶材料采用两步熔盐法(MSS),在第一步熔盐法中可以制备出NaNbO3子晶材料的前驱体—Bi2.5Na3.5Nb5O18(BiNN5),在第二步熔盐法中通过前驱体BiNN5制备出NaNbO3子晶材料。论文中重点讨论了烧结温度、保温时间以及熔盐的量对BiNN5以及NaNbO3子晶材料性能的影响;(3)应用RTGG(反应模板晶粒生长法)采用不同的模板材料制备化学组成为(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.84Ta0.10Sb0.06)O3的织构型压电陶瓷。对于采用固相烧结法制备无铅压电陶瓷,实验结果表明,SrTiO3的掺杂能显著提高该体系的压电性能以及介电性能,BaTiO3的掺杂对性能的影响不明显,V2O5以及La2O3的掺杂会降低该体系的压电性能;对于采用熔盐法制备的子晶材料,实验结果同时表明,1130℃保温3小时制备的BiNN5性能较优,950℃保温6小时制备的NaNbO3子晶的性能较优;对于采用RTGG制备织构型的铌酸钠钾系无铅压电陶瓷,实验结果表明,陶瓷织构化以后压电性能得到显著的提高。
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