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在现代科学技术中压电材料被广泛研究,成为当前国内外研究的热点材料之一。PbZrx Ti(1-x)O3(PZT)基化合物作为传统的压电陶瓷材料,由于其优越的压电性能与温度稳定性被众多学者研究,但由于PZT材料本身含有有毒物质Pb,会对环境产生严重的负面影响,促使人们开展无铅压电陶瓷材料的研究。钛酸铋钠(BNT)陶瓷是在室温下具有三方结构的无铅压电陶瓷。近年来,很多小组对BNT进行A位和B位元素掺杂,为的是降低三方相到四方相的温度。通过降低转变温度,在室温附近得到一个较宽的共准相界区域,以此来提高材料的介电温度稳定性。目前,由于纯的钛酸铋钠陶瓷室温下的矫顽场较大,铁电相区电导率较高,很难被极化。针对这些问题我们开展了如下研究,主要是在BNT基材料的A位和B位分别掺杂来取代部分离子,通过这种方法来改善其综合性能。采用了传统的固相合成的方法,制备了以下的体系:(Bi0.5Na0.5)1-xYbxTiO3(BNT-xY,x=0,0.015,0.03,0.05,0.08)、(Bi0.5Na0.5)0.95Yb0.05Ti1-xZrxO3(BNT5Y-xZ,x=0.05,0.07,0.1,0.13)以及(0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3)-xTa2O5(BNT6BT-xT,x=0,0.005,0.01,0.02)无铅压电陶瓷。本论文通过研究XRD、Raman、扫描电镜、介电性能、铁电性能,探讨了BNT基陶瓷的组分、结构与性能之间的关系。结果表明:(1)采用传统固相反应法对(Bi0.5Na0.5)1-xYbxTiO3体系进行研究,通过Rietveld精修,发现Yb3+占据了BNT的A位。而且,当掺杂量x=0.05时,样品在高于120°C的区域较宽范围内有良好的温度稳定性,在119°C至435°C内,介电常数变化小于10%,而在127°C245°C内,介电损耗低于0.025。(2)合成了(Bi0.5Na0.5)0.95Yb0.05Ti1-xZrxO3体系的无铅压电陶瓷,其中分别用Yb3+掺杂A位,Zr4+掺杂B位。发现随着Zr4+含量的增加,介电常数逐渐增大而损耗维持不变,而且温度稳定性好。Zr4+离子的掺杂抑制了样品中氧空位的迁移。(3)制备了(0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3)-xTa2O5体系的无铅压电陶瓷,随着Ta5+含量的增加,介电常数逐渐减小,铁电相到反铁电相的转变温度逐渐降低。当x=0.02时,介电常数的最大值维持在4000左右,损耗在室温到200°C区间内都小于其他样品。Ta5+的掺杂扩展了样品的反铁电相区,使得材料变得十分“柔软”。