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压电陶瓷因其特有的机械能-电能相互转化性能,在材料领域占有及其重要的地位。BCZT基无铅压电陶瓷因具有高的压电性能,成为有望替代含铅压电陶瓷的新型压电陶瓷材料。但BCZT基无铅压电陶瓷的居里温度低、烧结温度高等问题仍然没有得到很大的改进。本文采用传统固相烧结法制备BCZT基无铅压电陶瓷,分别研究了烧结温度、La2O3、SnO2、Sm2O3掺杂对BCZT基无铅压电陶瓷的相结构、显微结构以及电性能的影响。并进一步探讨了SnO2、Sm2O3掺杂对BCZT无铅压电陶瓷的铁电性能的影响。具体研究内容如下:1.研究了烧结温度对0.996 Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3-0.004BiYO3陶瓷相结构、显微结构以及电学性能的影响。结果发现,当烧结温度为1420 o C时,陶瓷具有致密的显微结构,其电学性能:d33=130 pC/N,kp=18.2%,εr=4225,tanδ=1.95%。2.研究了La2O3掺杂对Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3-0.8wt.%SiO2陶瓷相结构、显微结构以及电学性能的影响。结果表明,当La2O3掺杂量为0.4 wt.%时,陶瓷样品的晶粒均匀,气孔率少,具有致密的晶粒结构。且在此时陶瓷具有最优的电学性能:d33=153 pC/N,εr=4487,tanδ=2.44%。3.研究了SnO2掺杂对Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3-0.2wt.%CuO2陶瓷相结构、电学性能以及介电弛豫行为的影响。结果表明,当SnO2掺杂量为0.3 wt.%时,陶瓷具有最优的电学性能:d33=286 pC/N,kp=36.01%,εr=3118,tanδ=1.64%。对陶瓷样品的介电性能研究结果表明,SnO2的掺杂使BCZT-Cu-x Sn陶瓷的居里温度由86.1 o C降低到67.4 o C,且掺杂SnO2后的陶瓷其弥散系数γ=1.841,表现为典型的弥散相变特征与介电弛豫行为。4.研究了Sm2O3掺杂对(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.893Mn0.005Y0.002)O3无铅压电陶瓷显微结构、压电性能、介电性能、扩散相变与介电弛豫行为的影响。结果表明,当x=0.3wt.%时,陶瓷具有最佳的综合性能,即d33=171 pC/N,kp=20.45%,εr=5451,tanδ=2.03%。此外,对BCZTMY-x Sm陶瓷样品的介电性能研究结果表明,Sm2O3掺杂使BCZTMY-x Sm陶瓷的居里温度降低,且掺杂Sm2O3后的陶瓷,由于掺杂异性元素引起BCZT晶格的内部在微小区域内离子排列产生紊乱,出现极性微区,呈现出典型的弥散相变特征与介电弛豫行为。