燒結(jié)溫度對BNBT壓電陶瓷性能影響

燒結(jié)溫度對摻雜CeO2的BNBT壓電陶瓷性能影響研究引言隨著信息時代的到來，各種具有優(yōu)異性能的新型電子材料開始受到人們的關(guān)注和重視。壓電材料在信息、航天、激光、導(dǎo)航和生物等高技術(shù)領(lǐng)域的已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。德國Feinmess壓電陶瓷馬達(dá)驅(qū)動單軸平臺壓電效應(yīng)1正壓電效應(yīng)：將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能2逆壓電效應(yīng)：將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能選擇無鉛壓電陶瓷為對象的依據(jù)1滿足市場需求2環(huán)境保護(hù)實驗選擇摻雜CeO2的BNBT6壓電陶瓷作為

研究對象的原因

1在BNT基壓電陶瓷中，BNBT6無鉛壓電陶瓷具有優(yōu)異的壓電介電性能。2BNBT6存在一個三方-四方的準(zhǔn)同型相界，在此MPB處具有優(yōu)異的壓電、介電性能。3另外，CeO2作為一種添加物可以很好的改善壓電和介電性能。1原料：Bi2O3、TiO2、Na2CO3、BaCO3、CeO2〔其純度均大于99%〕。2本次實驗是采用固相燒結(jié)方法制備摻雜CeO2的BNBT陶瓷試片，燒結(jié)氣氛為空氣。3溫度制度設(shè)定：預(yù)燒960℃，保溫2h。燒結(jié)溫度設(shè)置為：1140℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃、1200℃，保溫時間：2h。實驗思路課題研究內(nèi)容1燒結(jié)溫度對摻雜CeO2的BNBT陶瓷體積密度的影響；2燒結(jié)溫度對摻雜CeO2的BNBT陶瓷介電性能的影響；3燒結(jié)溫度對摻雜CeO2的BNBT陶瓷壓電性能的影響。工藝流程配料球磨混料排膠壓片造粒預(yù)燒二次球磨燒結(jié)磨片和上電極極化性能測試二次球磨原因：預(yù)燒之后的物料為固溶體混合物。二次球磨與一次球磨大體一致，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為正轉(zhuǎn)400r/min，時間6h。目的：為得到尺寸均勻，細(xì)小，形狀接近球形，具有一定的活性的粉體顆粒。造粒本工序主要操作是在二次球磨之后的粉料中參加有機(jī)粘結(jié)劑PVA，使得細(xì)粉料變粗、改善其流動性，在成型時不易造成空洞，壓料中的空氣較少且易排出，成型樣品的密度更均勻，有利于成型和致密。燒結(jié)溫度對體積密度的影響

體積密度隨燒結(jié)溫度變化關(guān)系從圖中可以看出體積密度大致變化趨勢是先增大后減小燒結(jié)溫度對介電性能的影響

相對介電常數(shù)隨溫度變化關(guān)系介電損耗隨溫度變化關(guān)系由兩圖中可以看出介電常數(shù)隨溫度的升高先增大后減小，在1160℃到1200℃之間介電損耗已很小且根本變化不大。燒結(jié)溫度對壓電性能的影響壓電常數(shù)隨溫度變化關(guān)系從圖中可以看出：壓電常數(shù)總的變化趨勢為先增大后減小。之所以會出現(xiàn)1160℃和1170℃溫度下的壓電常數(shù)比1140℃的低結(jié)論通過實驗得出以下結(jié)論：1在1190℃時到達(dá)最大值：ρ=6.14g/cm