(K<,0.5>Na<,0.5>)NbO<,3>-LiNbO<,3>无铅压电陶瓷的制备及性能研究

来源 :西北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaoyanfeiyu
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
随着人们生态环保意识的提高和社会可持续发展战略的实施,开发具有环境协调性的压电陶瓷已成为压电材料研究领域的重点。为获得一种性能极佳的无铅压电陶瓷,本文系统地研究了(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xLiNbO3(简称为KNLN)无铅压电陶瓷的烧结特性、压电铁电性能、机电性能和介电性能。分析了组成、掺杂、烧结和极化工艺等因素对陶瓷的影响,探索了铌酸钾钠锂体系陶瓷的最佳制备工艺与极化处理条件。 研究结果表明,KNLN陶瓷具有单一的钙钛矿结构,并且随着LiNbO3含量的增加,该陶瓷体系逐渐由正交相向四方相过渡。当LiNbO3含量为0.05~0.07时具有正交相和四方相共存的准同型相界。烧结温度和升温速率对相结构几乎没有影响,但是对其微结构和压电性能有很大影响。随着升温速率的增加,陶瓷的断面形貌由晶界断裂模式转变成穿晶断裂模式。与(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷相比,KNLN陶瓷的烧结温度降低,致密化程度提高,表现出了优越的压电性能及典型的铁电特性,其中0.94(K0.5Na0.5)NbO3-0.06LiNbO3(x=0.06)陶瓷的压电常数d33达到215pC/N,机电耦合系数kp能达到40.3%,kt达到49.8%,Ec和Pr分别为13.4kV/cm和20.0μC/cm2。 对极化工艺的研究表明:经极化处理后陶瓷试样的晶格常数变大,极化条件对KNLN陶瓷的压电性能有很大的影响。对0.94(K0.5Na0.5)NbO3-0.06LiNbO3陶瓷而言,其最佳极化条件确定为极化电场强度3.5kV/mm,极化温度为120℃,极化时间为30min。 在KNLN无铅压电陶瓷的基础上,研究了0.94(K0.5Na0.5)NbO3-0.06LiNbO3-xMnO2 wt%(简称KNLN6-xMnO2%)陶瓷。当掺杂物质MnO2含量较低时,锰离子可以完全进入KNLN6晶格中形成固溶体,使试样保持纯的钙钛矿结构。随着MnO2含量的增加,KNLN6-xMnO2 wt%陶瓷逐渐由正交相与四方相共存向正交相转变,并且将引起次晶相K3LiNb6O17的产生。与KNLN陶瓷相比,KNLN6-xMnO2 wt%陶瓷的压电性能降低,介电损耗减小,机械品质因素Qm值有明显提高,锰掺杂主要表现为“硬”性掺杂特性。
其他文献
秸秆是一种农业资源,其主要成分是纤维素、半纤维素、木质素等,具有来源丰富,价廉,回收利用方便的特点。本文选用小麦秸秆,粉碎处理后,将秸秆粉末通过开炼机填充于天然橡胶或丁腈橡
多孔活性炭由于其优越的电导性,制备成本低廉,对环境无污染等一系列特点,被广泛用作超级电容器的电极材料,尤其是在双电层超级电容器电极材料应用上具有很好的前景。然而,使用普通的活性炭材料作为双电层电容器的电极材料表现出较低的电容值。特别是在较大的电流密度下,导致了较低的能量密度,这些缺点限制了它们的实际使用。因此,设计一种简单的路线合成具有高电容的多孔碳是非常值得期待的。以中温煤沥青作为碳源,KOH为
学位
本文研究了在无机防水砂浆中掺入占水泥质量5%的煅烧原矿凹土对防水砂浆各项性能的影响。结果表明:煅烧原矿凹土对防水砂浆的28d抗压强度和抗渗性都有提高,特别是掺850℃煅烧原
在我国,人们对大气中污染物的研究比较系统、深入,然而对室内环境中的污染物的研究,特别是对室内主要污染物的空间分布的研究却很少。介于这种情况,本文采用实验研究室内污染物的
教师在教育学生的过程中,不仅要教授小学生英语知识,还需要注重学生核心素养的培养.对于小学生来说,核心素养是学生应具备的,适合其终身发展和社会发展的关键能力与必备品质.
城市发展集团要在激烈的市场竞争之中获得长足发展,就必须立足于当前的实际生产活动,提升企业资本运作.根据目前发展的实际情况看来,在城市发展集团的市场地位竞争之中,实现
C/C复合材料高温强度高、密度低,适合应用于高超声速飞行器的翼前缘和鼻锥,但是其在高温有氧环境会发生氧化失效。Ir熔点很高、氧渗透率极低,是C/C复合材料很好的抗氧化耐高温防
质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)具有能量转化效率高、环境友好、比功率与比能量高等突出特点,可望广泛用于电动汽车、移动电源及固定电站等领域。PEMFC商业化之前,不仅要满足性能方面的要求,还必须具备良好的稳定性、可靠性及寿命。碳载体是PEMFC电催化剂的关键材料之一。至今广泛采用的碳载体为Vulcan XC-72(XC-72)。但
本文利用工业生产和实验室制备的阿利特-硫铝酸盐水泥熟料制备阿利特-硫铝酸盐水泥,对矿渣、粉煤灰、石灰石三种矿物掺合料掺加到阿利特-硫铝酸盐水泥中引起的水化、凝结、硬
在建设和谐社会与生态文明社会的总形势下,人民群众对环境安全与生态协调发展的期待与日俱增。当今,水污染形势严峻,2014年末我国颁布了环保法修订法案,对内容与执行标准进行了充