论文部分内容阅读
本文采用独特的三步高温高压法合成了晶粒比较均匀的50nm钛酸钡陶瓷,研究发现高压能压碎纳米粉体中的团聚体,增加烧结的致密驱动力和抑制晶粒的长大。合成的陶瓷样品的理论密度在97﹪以上,把合成的样品在氧气氛围中进行不同条件的退火处理以后,发现退火后的样品展现出宽化的相变峰,介电损耗大幅度减小,这表明氧气中的退火处理可以消除样品中的氧空位和释放样品内部的残余应力,改善样品的铁电性。
详细研究了50nm钛酸钡陶瓷的铁电性能,实验结果表明随着晶粒尺寸的减小,钛酸钡陶瓷的介电常数、自发极化都降低,其居里温度向低温移动。样品在顺电区的介电常数较好的符合居里-外斯定律,但是由于存在大量铁电性较差的晶界,样品的居里-外斯温度下降了150℃。利用扫描非线性介电显微镜(Scanningnonlineardielectricmicroscope,SNDM)观察了样品内部不同极化状态的电畴,并测量了某些电畴的压电响应,进一步从微观尺度上说明样品存在铁电性,表明钛酸钡陶瓷的铁电相转变为顺电相的临界尺寸小于50nm。