BiScO3-PbTiO3系高温压电陶瓷的制备和性能调控

被引量 : 0次 | 上传用户:g19801218
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
近年来,由于汽车工业、能源工业和航空航天领域对高温压电传感器和驱动器的迫切需求,高温压电材料的研究受到了前所未有的关注和重视。铋基钙钛矿固溶体(1-x)BiScO3-xPbTiO3(BS-PT)在MPB附近拥有大的压电常数(d33=450pC/N)和高的居里温度(Tc=450°C),是高温应用的理想材料。但是BS-PT也存在着机械品质因数低,原料昂贵等不足。针对这些问题,本论文以BS-PT二元压电陶瓷为基础,选取PMS和PYN作为第三组元,系统地研究了新型三元体系0.07Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-(0.93-x)BiScO3-xPbTiO3(PMS-BS-xPT)和(0.92-x)BiScO3-xPbTiO3-0.08Pb(Yb1/2Nb1/2)O3(BS-xPT-PYN)的相结构、微观组织以及室温和高温条件下的电学性能。用传统固相反应法制备PMS-BS-xPT (x=0.520.72)三元体系陶瓷,研究PMS和不同BS/PT比例对陶瓷性能的影响。结果表明:该体系中区分三方相和四方相的MPB在x=0.6附近,此成分压电性能最优:εr=993, d33=225pC/N, kp=0.38。陶瓷的居里温度随PT含量变化显著,PMS的加入使陶瓷具有一定的弛豫行为,同时也显著提高了BS-PT固溶体系的硬性压电性能,机械品质因数在x=0.72处可达1291,而介电损耗有了大幅度下降,当x>0.6时介电损耗值皆低于1%。由于PMS诱导产生缺陷偶极子对电畴的钉扎效应,陶瓷的P-E回线呈现“束腰”状。用前驱体法制备BS-xPT-PYN (x=0.54-0.62)陶瓷。研究表明:PYN的加入使MPB小幅移动至x=0.560.58附近,当x=0.58时性能最佳:εr=1260, d33=370pC/N, kp=0.46。材料晶体结构的四方度随着PT的增加而显著增加,同时Tm呈现不断提高的趋势,MPB样品在Tm370°C处介电常数最大值可达到27,000。高温性能测试表明PYN的加入使材料具有更好的高温稳定性,可能由于外部压电响应的增强,MPB组分样品的kp、Qm和Pr都随温度升高而提高并在200°C时获得最大值,材料的这一温度-性能行为与传统PZT电学性能的温度依赖性截然不同。高温、高电场下的电阻率测试表明陶瓷在200°C和45kV/cm的条件下仍然保持高电阻率行为。因此PYN改性的BSPT陶瓷是一种高温应用的理想候选材料。
其他文献
谣言几乎与人类历史同龄。近年来,随着互联网的普及以及社会文化的变迁,网络谣言变得随处可见。而随着网络谣言的蔓延,社会的稳定也在不断受到影响。从心理学角度来看,网络谣
液晶显示器的普及,一方面使得人们的日常生活与液晶显示器形成更加紧密的联系,另一方面,也造成了国内外出现多家液晶显示器的制造厂家,并且形成了各个制造厂家之间的激烈竞争
新信息安全观下,社会矛盾日益多元化导致公共危机事件频发,政府对公共危机事件的管理起关键主导作用,而传媒作为政府与公共之间的桥梁,所扮演的角色不可小觑。在公共危机事件
学校文化既具有广义文化的一般性,又体现教书育人的特殊性,发挥着核心价值的引领作用。加强学校文化建设具有重要的现实意义。在社会主义文化大发展大繁荣中,中小学应塑造学
教学现场STEM主题活动经常依托于传统学科的教研,有的课基于科学学科,有的课基于综合实践课程,有的课基于信息技术学科。其中浓厚的原学科氛围让老师们不禁疑惑:STEM项目课程
近年来,金纳米材料由于具有独特的物理、化学性质被广泛地应用到各个领域,本文对金纳米材料的制备及其分析应用进行了一系列探索和研究,包括:1.本文研究了一种原位生长法制备金纳
采用LS-DYNA动力有限元软件Lagrange算法,分别对钢板、钛合金板及由钢板和钛合金板组成的双层板的抗侵彻能力进行了三维数值模拟。对比分析了口径为12.7 mm的弹丸以500 m/s的
在五四运动期间,中国社会正处于拯救国家危难的关键时期。当时的青年心系天下的责任意识、全心全意为民的担当意识、矢志不渝的信念意识、攻坚克难的实干意识,促使其勇于担当
汶川大地震中,各类中小学建筑震损严重,造成大量师生伤亡。尤其是中小学教学楼破坏最为突出,很多教学楼倒塌,引发了全社会对中小学教学楼抗震安全性的关注。通过对汶川地震中教
<正>对于留守中学生来说,他们的情感特点是怎样的。我们对其进行情感教育,需要采取哪些对策和措施。我谈一谈通过我校相关课题研究所得到的几点体会。一、留守中学生的情感特