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随着人类环保意识的增强,生产和废弃处理中污染环境的含铅传统压电陶瓷将被逐渐替代。压电陶瓷的无铅化是必然的发展趋势,无铅压电陶瓷已成为当今功能材料学科研究领域的一个重要方向。本文选择Ba(Zr, Ti)O3(简称BZT)基无铅压电陶瓷体系,从微观结构和化学成分两个方面进行改性研究:采用熔盐法制备片状BaTiO3粉体,片状的径向尺寸约7-12μm,厚度约0.5-1μm。再以Ba(Zro.05Ti0.95)03为基体粉料BaTiO3为籽晶,利用模板晶粒定向生长技术templated grain growth, TGG)制备0.9Ba(Zr0.05Ti0.95)O3-0.1BaTiO3无铅压电织构陶瓷,并研究陶瓷的压电、介电和铁电性能和微观组织结构;采用传统固相法掺入Ba(Mg1/3Nb2/3)O3,实现(Ba,Ca)(Zr,Ti)O3基无铅压电陶瓷B位离子复合掺杂,制得(Ba0.85Cao.i5)(Zr0.iTi0.9-x(Nb,Mg)x)O3压电陶瓷,并研究Mg2+与Nb5+复合离子的掺杂量对(Ba,Ca)(Zr,Ti)O3基无铅压电陶瓷的微观组织结构与压电、介电和铁电性能的影响规律。研究表明,在1400℃保温6h时,0.9Ba(Zr0.05Ti0.95)03-0.1BaTiO3无铅压电织构陶瓷的织构度达到最大(50%);与Ba(Zr0.05Ti0.95)O3相比,0.9Ba(Zr0.05Ti0.95)O3-0.1BaTiO3织构陶瓷的压电、介电与铁电性能在织构方向均得到增强。Ba(Zr0.05Ti0.95)03-BaTiO3织构陶瓷样品压电常数d33约为260pC/N,机电耦合系数kp约为57%。将Ba(Mgi/3NbM)O3掺杂到(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.iTi0.9)O3陶瓷中,期望在(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.iTi0.9)O3陶瓷中形成新的准同型相界。结果表明,随着Ba(Mg1/3Nb2/3)O3掺杂量的增加,(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9-x(Nb,Mg)x)O3陶瓷的介电性能增强和压电性能下降。当掺杂量为0.01时,d33和kp达到最大,分别为240pC/N和36%。当掺杂量为0.025时,εr达到最大接近7966。