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Bi的A位取代型ABO3相已经成为Na0.5K0.5NbO3压电陶瓷的一种重要改性掺杂相。本文首先选择BiMeO3(Me=Cr, Ni)作为第三组元添加到Na0.5K0.5NbO3中,研究新型Bi基二元系钙钛矿型(1-x)NKN-xBiMeO3(Me=Cr,Ni)无铅压电陶瓷的结构、显微组织、介电、压电性能和相变特征,并在此基础上研究了BiNiO3和助烧剂LiSbO3共掺对于新型(0.94-x)NKN-xBiNiO3-0.06LiSbO3((0.94-x) NKN-xBN-LS6)体系陶瓷的结构、显微组织、介电、压电性能和相变特征,并分析了 BiMeO3(Me= Cr,Ni)对(1-x)NKN-xBiMeO3和(0.94-x) NKN-xBN-LS6陶瓷的影响。主要内容和创新之处如下: 系统研究了0.99NKN-0.01BiCrO3陶瓷的固相合成和烧结工艺与其材料结构、显微组织、介电、压电性能的关系。研究结果表明,0.99NKN-0.01BiCrO3陶瓷的合理合成温度为800℃左右,合理的烧结工艺为:在1155℃时烧结6~8h。 采用传统固相合成方法制备并研究了新型(1-x)NKN-xBiMeO3((1-x)NKN-xBMe, Me=Cr,Ni)无铅压电陶瓷的成分对材料结构、显微组织、介电、压电性能的影响。实验结果表明,在所研究组分范围内(1-x)NKN–xBMe均为 ABO3型钙钛矿结构。(1-x)NKN-xBiCrO3((1-x)NKN-xBC)体系没有明显的准同型相界,主要压电性能在x=0.004左右获得优化,其压电常数(d33)和机电耦合系数(kp)分别达到极大值138pC·N-1和32％,机械品质因素(Qm)为30,T0-T和居里温度(Tc)分别为175℃和410℃;而(1-x)NKN-xBiNiO3((1-x)NKN-xBN)体系在x=0.006~0.008之间存在准同型相界(MPB),主要压电性能在x=0.008左右获得优化,其d33和kp分别达到极大值135pC·N-1和44%,Qm为122,正交-四方转变温度(TO-T)和Tc分别为155℃和385℃。 研究了1105℃烧结的(0.94-x) NKN-xBN-LS6无铅压电陶瓷体系的成分与其材料结构,显微组织,介电、压电性能的关系。实验结果表明,在研究的组成范围内,样品均为纯钙钛矿(ABO3)型固溶体;体系在 x=0.002~0.004之间存在准同型相界(MPB),体系主要压电性能在x=0.002左右获得优化,其d33=240pC?N‐1, kp=44%, Qm=38,Tc=360℃。 比较了 BiMeO3(Me=Cr,Ni)对(1-x)NKN-xBMe和(1-x)NKN-xBN-LS6体系陶瓷的晶体结构和显微组织的影响。发现掺杂相对三个体系的影响各有差异,虽然(1-x)NKN-xBC、(1-x)NKN-xBN、(0.94-x) NKN-xBN-LS6的晶体结构均为典型的ABO3性类钙钛矿结构;但随着掺杂相含量的增加,结构和性能等性质都是渐变的,这为调控这些体系的性能提供了更多的可能性。