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PbZrO3-PbTiO3或是以其为基体的二元、三元体系压电陶瓷是当今世界上应用最为广泛的压电体系之一。但是在废弃过程中,由于产品的铅含量很高,远超过了生态环境所能承受的范围,严重污染了人类赖以生存的生态环境。无铅陶瓷虽为现在世界上研究的一个热点,但是由于其在压电铁电性能上的局限性,还达不到取代现在主流的PZT压电陶瓷体系的程度。此外,大部分商业化压电陶瓷由于稳定性原因其工作温度被限制在居里温度的一半,约为150℃,限制了在高温领域中的应用。因此,新型少铅的高居里点材料的开发势在必行。BMT-PT作为一种新型高温压电材料体系,由于其具有较高的居里温度以及较好的压电铁电性能等优势,正受到各国学者的关注,而且该体系更容易实现产业化,会有很好的应用前景,因此本课题选用该体系作为研究对象。本文采用溶胶凝胶柠檬酸盐法合成了0.63BMT-0.37PT陶瓷材料,该工艺制备的粉体纯度高、组分均匀。文章研究了在合成过程中溶胶凝胶的形成机理,以及凝胶在热处理过程中的结构演变过程。通过实验得出了干凝胶在600℃下热处理就可得到具有单一钙钛矿结构纳米粉体的结论,比固相法的煅烧温度至少降低200℃。此外0.63BMT-0.37PT陶瓷的烧结温度较之固相法降低了50℃左右。由于化学法合成的超细粉体的均一性好,活性高,因此性能有所提高:d33~230pC/N,kp~30%,Tc=463℃,ε33T/ε0=1208。针对0.63BMT-0.37PT陶瓷材料电导率高,矫顽场高,压电性能不高的不足,本文分别引入了Mn3+和Nb5+两种掺杂剂进行了改性实验0.63BMT-0.37PT+nMn3+体系的压电陶瓷呈单一的钙钛矿结构,锰离子取代后产生的适量氧空位,空位的出现降低了物质间传递的激活能,从而促进了陶瓷的烧结致密度。随着Mn3+掺杂量的增加,该样品的电导率,矫顽场均有所降低,但由于氧空位的钉扎效应降低了压电系数和剩极化强度。当n=0.1mol%时,陶瓷样品T。为494℃,而且此时陶瓷的电导率较小、电学性能较好;0.63BMT-0.37PT+xNb5+体系陶瓷具有单一钙钛矿结构,随Nb5+掺量的增加,0.63BMT-0.37PT陶瓷的相结构从两相共存逐渐转变为单一的菱方相;少量的Nb5+掺杂促进了陶瓷的致密化,但是陶瓷的介电常数和居里温度T。都是逐渐降低的。Nb5+作为“软”掺杂剂,合适量的掺杂后提高了陶瓷的压电性能:当x=0.5mo1%时,0.63BMT-0.37PT+xNb5+陶瓷的压电性能最优:d33=245pC/N,kp=0.30。