【摘 要】
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本文采用首先合成PZT、然后加入掺杂剂的方法,获得了压电性能优良的压电陶瓷,XRD测试表明,其结构为钙钛矿结构,组成点位于MPB相界附近。坯体的成型压力为300MPa,烧结采用PZT基料密
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本文采用首先合成PZT、然后加入掺杂剂的方法,获得了压电性能优良的压电陶瓷,XRD测试表明,其结构为钙钛矿结构,组成点位于MPB相界附近。坯体的成型压力为300MPa,烧结采用PZT基料密封埋烧。SEM测试表明,用合成钨铜酸钡的原料形式掺杂的PZT压电陶瓷烧结致密,晶粒发育饱满,大小均匀,粒径尺寸在3~6μm之间,且材料失铅较少;EDS线扫描结果表明,材料内部成分分布均匀。元素锰的引入可明显的提高材料的机械品质因数,降低材料的介电损耗,但材料的压电性能有所降低;EDS测试表明,元素Mn大部分析出在晶界上。通过实验研究得出了制备该体系材料的最佳工艺条件:300℃排胶,保温30min;900℃预烧,保温2h;1150℃烧成,保温4h;以3kv/mm极化电压在1 30℃下极化20min。用化合物钨铜酸钡掺杂的PZT材料烧结不致密,离子替代反应不完全,压电性能差。本文还对用合成钨铜酸锶的原料形式掺杂的PZT材料进行了研究,发现掺杂剂可以明显促进材料的烧结,抑制晶粒长大,但改性后材料的压电性能有待进一步提高。对材料的性能测试表明:钨铜酸钡掺杂改性的PZT-BCW*压电陶瓷,压电常数d33高达720pC/N,居里点较高,为325℃,在较高的温度下仍然保持良好的压电性能。下一步的研究主要是进一步降低材料的介电损耗,获得压电性能更加优良的材料,使该体系压电陶瓷在高温元器件得到应用。
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