【摘 要】
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压电陶瓷被广泛应用在传感器,换能器,光催化,荧光发光等领域中。通过设计陶瓷的组分和杂质含量,可以调控压电陶瓷的压电性能,荧光性能和带隙。过去的研究表明,含铅陶瓷拥有更好的压电性能,更高的温度稳定性。然而铅对环境和人体健康都有非常严重的危害,因此无铅压电材料近年来受到越来越多的关注。在众多无铅压电陶瓷中,（Na,Bi）TiO3（NBT）有较高的压电性能和结构致密等特点。本文通过对（Na,Bi）TiO
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压电陶瓷被广泛应用在传感器,换能器,光催化,荧光发光等领域中。通过设计陶瓷的组分和杂质含量,可以调控压电陶瓷的压电性能,荧光性能和带隙。过去的研究表明,含铅陶瓷拥有更好的压电性能,更高的温度稳定性。然而铅对环境和人体健康都有非常严重的危害,因此无铅压电材料近年来受到越来越多的关注。在众多无铅压电陶瓷中,（Na,Bi）TiO3（NBT）有较高的压电性能和结构致密等特点。本文通过对（Na,Bi）TiO3（NBT）基陶瓷进行掺Ni2+,掺Sm3+进行改性,研究了该陶瓷材料的压电性能,荧光性能和带隙等。采用传统高温固相烧结的方法制备了0.90Na0.5Bi0.5（Ti（1-x/0.90）Nix/0.90）O3-0.05K0.5Bi0.5TiO3-0.05BaTiO3（x=0～0.03）和 0.90(Na0.5Bi0.5-x/0.90Smx/0.90)TiO3-0.05K0.5Bi0.5TiO3-0.05BaTiO3（x=0.00-0.015）并对这两种体系进行了系统性的表征和研究工作。第二章对 0.90Na0.5Bi0.5（Ti（1-x/0.90）Nix/0.90）O3-0.05K0.5Bi0.5TiO3-0.05BaTiO3窄带隙、高压电体系进行研究。结果表明,体系始终是四方相P4bm和三方相R3c共存。随着掺Ni2+浓度的提升,四方相P4bm的体积分数逐渐增加。Ni2+的scaffold效应使陶瓷的带隙从3.02 eV降低到2.5 eV,增强了陶瓷对可见光的吸收。当x=0.01时陶瓷压电性能达到最优,d33=162 pC N-1,Pr=24.4 μC cm-2,εr=1119,tanδ=0.033,Eg=2.5 eV。第三章对 0.90(Na0.5Bi0.5-x/0.90Smx/0.90)TiO3-0.05K0.5Bi0.5TiO3-0.05BaTiO3（x=0.00-0.015）进行了系统的表征和研究。Sm3+的引入使陶瓷可以在480nm波长电磁波的激发下发出波长为563nm,597nm和645nm的荧光,随着Sm3+浓度的提升,荧光强度逐渐增强。SEM图像表明,Sm3+会使陶瓷晶粒变小。当x=0.003的时陶瓷压电性能达到最优,d33=193 pCN-1,Pr=32.5 μC cm-2,εr=964,tanδ=0.0279。
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