原料和受主掺杂对铌酸钾钠基无铅压电陶瓷制备和电性能的影响
发布时间：2021-05-08 17:47
(K,Na)Nb03（KNN）基无铅压电陶瓷材料被认为是最有可能取代锆钛酸铅铅基压电陶瓷的一类陶瓷材料,近年来受到了广泛的关注。本文围绕五氧化二铌原料和受主掺杂对KNN基压电陶瓷的烧结和电性能影响开展研究,利用两步法烧结改善KNN的性能,探究如何制备单一钙钛矿相KNN基高熵氧化物陶瓷。首先对四种不同五氧化二铌作为原料制备的KNN陶瓷进行分析,发现四种五氧化二铌制备所得KNN陶瓷在微观结构和性能上有明显的差异。现有的实验条件下,高纯五氧化二铌作为原料制备的KNN陶瓷d33能够达到129Cp/N,明显优于其它种类的五氧化二铌作为原料制备的KNN陶瓷。进一步研究发现两步法烧结能够有效消除以单斜晶型为主的五氧化二铌原料对KNN陶瓷烧结和性能带来的负面影响,有效的提高了以其为原料制备的KNN陶瓷d33,并与文献中报道的d33值相近。其次,研究了20Cu2+、Sc3+、Ge4+受主掺杂对KNN基陶瓷的烧结和压电铁电性的影响,发现适宜的Cu2+掺杂可以明显提高KNN陶瓷的Qm值,而Sc5+和...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 压电铁电性
1.2.1 压电性
1.2.2 自发极化与铁电性
1.2.3 钙钛矿型铁电体
1.3 压电陶瓷
1.3.1 铅基压电陶瓷
1.3.2 无铅压电陶瓷
1.4 KNN基陶瓷压电性能研究现状
1.4.1 添加烧结助剂
1.4.2 A、B位掺杂
1.4.3 改善制备工艺
1.4.4 高熵氧化物
1.5 该论文的选题思路和主要研究内容
第2章 五氧化二铌原料对KNN陶瓷制备和性能的影响
2.1 引言
2.2 实验方法
2.3 Nb_2O_5原料
2.4 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷
2.4.1 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的微观形貌分析
2.4.2 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的微观形貌分析
2.4.3 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的压电、介电性能分析
2.4.4 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的铁电性能分析
2.5 本章小结
第3章 KNN陶瓷的两步法烧结与性能改善
3.1 引言
3.2 实验
3.3 不同和成温度下两步法烧结制备的KNN陶瓷
3.3.1 不同温度合成KNN粉末的显微结构分析
3.3.2 在不同温度下合成使用两步法烧结的KNN陶瓷性能分析
3.4 本章小结
第4章 受主掺杂对KNN基陶瓷的烧结和电性能的影响
4.1 引言
4.2 实验过程
4.3 受主掺杂
4.3.1 受主掺杂对KNN基陶瓷微观形貌的影响
4.3.2 受主掺杂对KNN基陶瓷电性能的影响
4.4 本章小结
第5章 KNN基高熵氧化物陶瓷的探索
5.1 引言
5.2 高熵
5.2.1 高熵理论基础
5.2.2 核心效应
5.2.3 高熵效应
5.3 高熵氧化物
5.4 实验过程
5.5 不同配方配制的多主元氧化物
5.5.1 不同配方的多组元氧化物XRD分析
5.6 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿型无铅压电陶瓷研究进展及今后发展思考[J]. 肖定全. 人工晶体学报. 2012(S1)
[2]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷性能研究现状及展望[J]. 赵静波,屈绍波,杜洪亮,郑艳菊,莫卫东,杨鸣. 空军工程大学学报(自然科学版). 2010(03)
[3]Na0.5K0.5NbO3无铅压电陶瓷烧结技术研究进展[J]. 马岚,张军剑. 陶瓷. 2010(04)
[4]无铅压电陶瓷研究进展[J]. 赁敦敏,郑荞佶,伍晓春,徐成刚,毕剑,高道江. 四川师范大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]CuO对NKN基无铅压电陶瓷结构和性能的影响[J]. 李香,肖定全,吴浪,朱建国,余萍,吴家刚,黄小磊,王媛玉. 功能材料. 2009(03)
[6]影响五氧化二铌粒径因素的研究[J]. 胡胜利,李辉. 科技资讯. 2007(35)
[7]铌酸盐系无铅压电陶瓷的研究与进展——无铅压电陶瓷20年专利分析之四[J]. 赁敦敏,肖定全,朱建国,余萍,鄢洪建. 功能材料. 2003(06)
博士论文
[1]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷改性研究[D]. 郑立梅.山东大学 2010
硕士论文
[1]A、B位同价元素取代和烧结助剂对KNN基无铅压电陶瓷性能的影响[D]. 葛军秀.上海师范大学 2013
[2]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的掺杂改性和烧结特性研究[D]. 邵斌.南京航空航天大学 2012
[3]织构型KNN基无铅压电陶瓷的流延成型工艺和性能研究[D]. 李伦.武汉理工大学 2011
[4]铌酸钠钾系无铅压电陶瓷制备及其性能研究[D]. 吴华德.南京航空航天大学 2008
本文编号：3175734
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 压电铁电性
1.2.1 压电性
1.2.2 自发极化与铁电性
1.2.3 钙钛矿型铁电体
1.3 压电陶瓷
1.3.1 铅基压电陶瓷
1.3.2 无铅压电陶瓷
1.4 KNN基陶瓷压电性能研究现状
1.4.1 添加烧结助剂
1.4.2 A、B位掺杂
1.4.3 改善制备工艺
1.4.4 高熵氧化物
1.5 该论文的选题思路和主要研究内容
第2章 五氧化二铌原料对KNN陶瓷制备和性能的影响
2.1 引言
2.2 实验方法
2.3 Nb_2O_5原料
2.4 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷
2.4.1 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的微观形貌分析
2.4.2 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的微观形貌分析
2.4.3 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的压电、介电性能分析
2.4.4 不同原料五氧化二铌制备的KNN陶瓷的铁电性能分析
2.5 本章小结
第3章 KNN陶瓷的两步法烧结与性能改善
3.1 引言
3.2 实验
3.3 不同和成温度下两步法烧结制备的KNN陶瓷
3.3.1 不同温度合成KNN粉末的显微结构分析
3.3.2 在不同温度下合成使用两步法烧结的KNN陶瓷性能分析
3.4 本章小结
第4章 受主掺杂对KNN基陶瓷的烧结和电性能的影响
4.1 引言
4.2 实验过程
4.3 受主掺杂
4.3.1 受主掺杂对KNN基陶瓷微观形貌的影响
4.3.2 受主掺杂对KNN基陶瓷电性能的影响
4.4 本章小结
第5章 KNN基高熵氧化物陶瓷的探索
5.1 引言
5.2 高熵
5.2.1 高熵理论基础
5.2.2 核心效应
5.2.3 高熵效应
5.3 高熵氧化物
5.4 实验过程
5.5 不同配方配制的多主元氧化物
5.5.1 不同配方的多组元氧化物XRD分析
5.6 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿型无铅压电陶瓷研究进展及今后发展思考[J]. 肖定全. 人工晶体学报. 2012(S1)
[2]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷性能研究现状及展望[J]. 赵静波,屈绍波,杜洪亮,郑艳菊,莫卫东,杨鸣. 空军工程大学学报(自然科学版). 2010(03)
[3]Na0.5K0.5NbO3无铅压电陶瓷烧结技术研究进展[J]. 马岚,张军剑. 陶瓷. 2010(04)
[4]无铅压电陶瓷研究进展[J]. 赁敦敏,郑荞佶,伍晓春,徐成刚,毕剑,高道江. 四川师范大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]CuO对NKN基无铅压电陶瓷结构和性能的影响[J]. 李香,肖定全,吴浪,朱建国,余萍,吴家刚,黄小磊,王媛玉. 功能材料. 2009(03)
[6]影响五氧化二铌粒径因素的研究[J]. 胡胜利,李辉. 科技资讯. 2007(35)
[7]铌酸盐系无铅压电陶瓷的研究与进展——无铅压电陶瓷20年专利分析之四[J]. 赁敦敏,肖定全,朱建国,余萍,鄢洪建. 功能材料. 2003(06)
博士论文
[1]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷改性研究[D]. 郑立梅.山东大学 2010
硕士论文
[1]A、B位同价元素取代和烧结助剂对KNN基无铅压电陶瓷性能的影响[D]. 葛军秀.上海师范大学 2013
[2]铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的掺杂改性和烧结特性研究[D]. 邵斌.南京航空航天大学 2012
[3]织构型KNN基无铅压电陶瓷的流延成型工艺和性能研究[D]. 李伦.武汉理工大学 2011
[4]铌酸钠钾系无铅压电陶瓷制备及其性能研究[D]. 吴华德.南京航空航天大学 2008
本文编号：3175734
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/3175734.html