钇元素掺杂对BCT-BZT无铅陶瓷的结构与压电性能影响研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qjinglihong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铁电压电材料因其具有良好的压电性、铁电性和热释电性等特性成为了重要的功能材料之一,在存储器,传感器,通讯设备和换能器中都有重要的应用。目前铁电压电性能最优异,应用最广泛的陶瓷材料是锆钛酸铅系陶瓷材料,但因其原材料中含有铅元素,在生产和废弃处理时会对环境造成污染,所以研发出性能优异能够替代铅基材料的无铅压电陶瓷成为了研究的重点。赝二元体系的[x(Ba0.7Ca0.3)TiO3-(1-x)Ba(Zr0.2Ti0.8)O3](简称xBCT-(1-x)BZT)无铅压电陶瓷性能优越,且通过组分设计可以调节准同型相界区域,引起了广大研究学者的关注,成为了替代铅基陶瓷材料的选择之一。掺杂改性是比较常见的提高陶瓷材料性能的一种方法,通过引入适量的掺杂物,可以对陶瓷的某些性能进行改进。本论文选用氧化钇作为掺杂剂,研究了钇元素引入对50BCT-50BZT陶瓷材料性能的影响。  本研究用传统固相反应法制备了50BCT-50BZT无铅陶瓷,摸索了陶瓷的烧结特性。通过物相分析发现样品呈现典型的ABO3钙钛矿结构,无杂相生成,钇元素成功的固溶进50BCT-50BZT陶瓷的晶格中,形成了均一稳定的固溶体。扫描电镜图观察到钇元素的引入使陶瓷的气孔减少,致密度增加。对样品不同频率下,不同温度下的相对介电常数和损耗等介电性能的进行了测试,发现钇元素的引入可以提高陶瓷样品的介电性能。频率为100 Hz时,掺杂含量为0.6 mol%的陶瓷样品的室温相对介电常数最大,约为2175;随着钇元素掺杂含量的增加,陶瓷样品的损耗略有增大。论文对样品进行了铁电压电性能测试,探究了钇元素引入对50BCT-50BZT陶瓷的铁电压电性能的影响规律。随着掺杂含量的增加,样品的极化强度展现出先增加后减小的趋势;掺杂含量为0.4 mol%时,样品具有最大的剩余极化强度Pr=6.38μC/cm2。由陶瓷样品的应变/电压的蝶形曲线,计算得到逆压电系数d33*;随着钇元素掺杂含量的增加,样品的逆压电系数先增大后减小,掺杂含量为0.2 mol%时样品具有最大的逆压电系数d*33=494pm/V。
其他文献
随着电子技术的不断发展,要求电子元器件朝着微型化、高储能、多功能及智能化等方向发展。这时对于主要应用在电子元器件(例如,电容器等)中的电介质材料,就要通过配方和工艺的不断
海洋微型蓝细菌(picocyanobacteria)是海洋中最重要的初级牛产者之一。原绿球藻(Prochlorococcus)和聚球藻(Synechococcus)是海洋微型蓝细菌最重要的两个类群。它们具有很高的遗
随着我国经济的高速发展,一方面面临能源和原材料资源的紧缺,另一方面排放大量的废弃物,其中矿物废渣占很大比例。这些矿物废渣如果不能得到很好的处理,将会占用大量的土地,还会给
热电材料是一种能够实现热能和电能之间直接转换的功能材料,理想的热电材料不仅应有较高的热电优值ZT值,还应环境友好和成本低廉。Mg2Sn基热电材料因组成元素无毒、来源丰富
渭河是黄河的最大支流,也是陕西省的第一大河。大量工业废水和生活污水的排放所导致的渭河污染负荷加重和水质恶化,制约着关中地区社会经济的发展。因此,改善渭河流域水环境,
由于疫情的影响,今年的高三学生承受着前所未有的压力.没有往日的课堂氛围、教师的耳提面命,只有隔着屏幕的线上学习.学习效率如何,学习质量如何,未知的不可控的感觉,容易引
党的十八届三中全会对全面深化改革做了重要部署,其中经济体制改革是全面深化改革的重点.党的十九届四中全会实现了基本经济制度的定型,社会主义市场经济体制成为其中重要的
期刊
卖回春酒月赚几万不算难大家好,我叫高勇,我从2014年12月就开始在《现代营销》刊登“小名片大赚钱”的广告,教学员如何通过发名片卖产品来赚钱,有兴趣的朋友可以到我空间里了
我认为提升记叙文的层次的技巧方法,主要有铺垫、渲染和升华。铺垫,主要是为更好地突出主题,而酝酿气氛,或营造情景,或丰富文章内容。渲染即通过正面、直接、细腻地描写,可以突显文
随着微电子技术的发展,电子行业对高介电电容器件(电容器、谐振器、滤波器)和存储器等微电子器件集成化、智能化、微型化的需求越来越高。类钙钛矿结构的CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷因