(Ba 0.85 Ca 0.15 )(Zr 0.1 Ti 0.9 )O 3 陶瓷材料的制备技术、反应机理及电性能研究
发布时间：2024-05-14 00:57
压电陶瓷材料作为一种能够实现电能和机械能相互转化的电介质材料,被广泛应用于信息技术、电子通信、交通枢纽、航空航天、能源收集、医疗卫生等领域。钛酸钡(BaTiO3,简称BT)作为一种钙钛矿结构的无铅压电陶瓷材料,自发现以来就因低廉的成本和优越的性能受到人们的广泛关注,但是因BT陶瓷材料压电性能较弱,无法彻底代替压电性能优越的锆钛酸铅(PbZrO3-PbTiO3,简称PZT)基陶瓷材料。2009 年发现了 Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3(简称 BCZT)伪二元陶瓷材料在MPB附近表现出卓越的压电性能,几乎可以与铅基陶瓷材料相媲美,成为铅基材料的取代者。但是,固相法制备的BCZT陶瓷样品的烧结温度普遍偏高(高达1440 ℃),难以制备并造成能源浪费。因此,本论文拟采用熔盐法和共沉淀法制备BCZT陶瓷材料,研究不同制备技术的反应机理,期望降低合成温度的同时改善陶瓷粉体和陶瓷样品的微观形貌并研究其对陶瓷样品电性能的影响,以此为基础,探寻提升该体系性能的最优制备方案,实现电性能的最大优化。全文主要研究结果如下:1.采用熔盐法制备(Ba0.85Ca0.15)(Zr...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 钛酸钡(BT)基无铅压电陶瓷材料的发展现状
1.2 锆钛酸钡(BZT)陶瓷材料和钛酸钡钙(BCT)陶瓷材料
1.3 锆钛酸钡钙(BCZT)陶瓷材料
1.4 锆钛酸钡钙(BCZT)无铅压电陶瓷材料的制备方法
1.4.1 传统固相法
1.4.2 熔盐法
1.4.3 湿化学法
1.5 本论文的选题依据及研究内容
第2章 熔盐法制备(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3粉体及陶瓷材料
2.1 引言
2.2 BCZT陶瓷材料的制备技术和表征方法
2.2.1 BCZT陶瓷材料的制备技术-固相法
2.2.2 BCZT陶瓷材料的制备技术-熔盐法
2.2.3 BCZT陶瓷材料的表征方法
2.3 以BaCl2-CaCl2为熔盐制备BCZT陶瓷材料
2.3.1 熔盐比例对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.3.2 烧结温度对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.3.3 本节小结
2.4 以KCl-NaCl为熔盐制备BCZT陶瓷材料
2.4.1 熔盐比例对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.4.2 预烧温度对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.4.3 烧结温度对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.4.4 熔盐法制备BCZT粉体的反应机理
2.5 本章小结
第3章 共沉淀法制备(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3粉体及陶瓷材料
3.1 引言
3.2 BCZT陶瓷材料的制备方法-共沉淀法
3.3 前驱条件对BCZT粉体和陶瓷材料的影响
3.3.1 A/B摩尔比对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
3.3.2 反应物浓度和碱浓度对BCZT粉体相结构和微观形貌的影响
3.3.3 加料方式对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
3.4 烧结温度对BCZT陶瓷相结构、微观形貌以及电性能的影响
3.5 共沉淀法制备BCZT粉体的反应机理和晶体结构分析
3.6 本章小结
第4章 固相、熔盐、共沉淀三种方法制备的BCZT粉体及陶瓷材料的对比
4.1 引言
4.2 不同方法制备的BCZT粉体相形成温度及反应机理的差异
4.3 不同方法制备的BCZT陶瓷材料的微观形貌和电性能差异
4.4 本章小结
第5章 熔盐法制备(1-x)(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-xBa0.3Sr0.7TiO3陶瓷材料
5.1 引言
5.2 BST掺杂量对BCZT-BST陶瓷样品性能的影响
5.2.1 BST掺杂量对陶瓷样品相结构的影响
5.2.2 BST掺杂量对陶瓷微观形貌的影响
5.2.3 BST掺杂量对陶瓷铁电性能的影响
5.2.4 BST掺杂量对陶瓷介电性能的影响
5.3 烧结温度对陶瓷性能的影响
5.3.1 烧结温度对陶瓷相结构的影响
5.3.2 烧结温度对陶瓷微观形貌的影响
5.3.3 烧结温度对陶瓷铁电性能的影响
5.3.4 烧结温度对陶瓷介电性能的影响
5.3.5 烧结温度对陶瓷压电性能的影响
5.3.6 BCZT-BST陶瓷样品的储能性研究
5.4 本章小节
第6章 全文总结和进一步研究工作建议
6.1 全文总结
6.2 进一步研究工作建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间科研成果
本文编号：3972960
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 钛酸钡(BT)基无铅压电陶瓷材料的发展现状
1.2 锆钛酸钡(BZT)陶瓷材料和钛酸钡钙(BCT)陶瓷材料
1.3 锆钛酸钡钙(BCZT)陶瓷材料
1.4 锆钛酸钡钙(BCZT)无铅压电陶瓷材料的制备方法
1.4.1 传统固相法
1.4.2 熔盐法
1.4.3 湿化学法
1.5 本论文的选题依据及研究内容
第2章 熔盐法制备(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3粉体及陶瓷材料
2.1 引言
2.2 BCZT陶瓷材料的制备技术和表征方法
2.2.1 BCZT陶瓷材料的制备技术-固相法
2.2.2 BCZT陶瓷材料的制备技术-熔盐法
2.2.3 BCZT陶瓷材料的表征方法
2.3 以BaCl2-CaCl2为熔盐制备BCZT陶瓷材料
2.3.1 熔盐比例对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.3.2 烧结温度对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.3.3 本节小结
2.4 以KCl-NaCl为熔盐制备BCZT陶瓷材料
2.4.1 熔盐比例对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.4.2 预烧温度对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.4.3 烧结温度对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
2.4.4 熔盐法制备BCZT粉体的反应机理
2.5 本章小结
第3章 共沉淀法制备(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3粉体及陶瓷材料
3.1 引言
3.2 BCZT陶瓷材料的制备方法-共沉淀法
3.3 前驱条件对BCZT粉体和陶瓷材料的影响
3.3.1 A/B摩尔比对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
3.3.2 反应物浓度和碱浓度对BCZT粉体相结构和微观形貌的影响
3.3.3 加料方式对BCZT材料相结构、微观形貌以及电性能的影响
3.4 烧结温度对BCZT陶瓷相结构、微观形貌以及电性能的影响
3.5 共沉淀法制备BCZT粉体的反应机理和晶体结构分析
3.6 本章小结
第4章 固相、熔盐、共沉淀三种方法制备的BCZT粉体及陶瓷材料的对比
4.1 引言
4.2 不同方法制备的BCZT粉体相形成温度及反应机理的差异
4.3 不同方法制备的BCZT陶瓷材料的微观形貌和电性能差异
4.4 本章小结
第5章 熔盐法制备(1-x)(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-xBa0.3Sr0.7TiO3陶瓷材料
5.1 引言
5.2 BST掺杂量对BCZT-BST陶瓷样品性能的影响
5.2.1 BST掺杂量对陶瓷样品相结构的影响
5.2.2 BST掺杂量对陶瓷微观形貌的影响
5.2.3 BST掺杂量对陶瓷铁电性能的影响
5.2.4 BST掺杂量对陶瓷介电性能的影响
5.3 烧结温度对陶瓷性能的影响
5.3.1 烧结温度对陶瓷相结构的影响
5.3.2 烧结温度对陶瓷微观形貌的影响
5.3.3 烧结温度对陶瓷铁电性能的影响
5.3.4 烧结温度对陶瓷介电性能的影响
5.3.5 烧结温度对陶瓷压电性能的影响
5.3.6 BCZT-BST陶瓷样品的储能性研究
5.4 本章小节
第6章 全文总结和进一步研究工作建议
6.1 全文总结
6.2 进一步研究工作建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间科研成果
本文编号：3972960
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3972960.html
