la、v掺杂对babilt4gttilt4gtolt15gt陶瓷压电性能的影响

《la、v掺杂对babilt4gttilt4gtolt15gt陶瓷压电性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要论文题目：La、V掺杂对BaBi4Ti4O15陶瓷压电性能的影响专业：材料学研究生：杨兴化指导教师：黄金亮摘要铋系层状钙钛矿结构铁电材料，因其优良的抗疲劳特性和铁电性能，近年来2+成为非易失性铁电存储器材料的研究热点。该类材料的化学通式为(Bi2O2)(Am-2-2+2-1BmO3m+1)，是由(Bi2O2)层和钙钛矿层(Am-1BmO3m+1)按一定规律共生排列而成，其中A位为适合于12配位的离子及其复合，B为适合于八面体配位的离子及其复合，m为钙钛矿层的层数。但其综合性能，如疲劳性能、剩余极化

2、(2Pr)、矫顽场(Ec)和制备温度等仍不能完全满足实际工业生产的要求。为改善其压电性能，已经有人采用掺杂改性和工艺改性的方法提高铋钡系层状压电陶瓷的性能，近年来对SrBi4Ti4O15（SBT）这种典型的铋层状钙钛矿结构铁电材料的研究表明，采用元素La、V对SBT进行掺杂可以有效地降低其矫顽场，提高压电活性，改善压电性能。因此，本文采用La、V元素分别对BaBi4Ti4O15（简称BBT）压电陶瓷进行A、B位离子置换取代来提高其压电性能。本文采用传统固相法工艺在850～900℃合成了La、V分别掺杂

3、的BaBi1-xLaxTi4O15（简称BBLT-x）和BaBi4-y/3Ti4-yVyO15（简称BBVT-y）陶瓷粉体。XRD衍射分析表明，两种元素掺杂的BBT压电陶瓷其物相均为层状钙钛矿BaBi4Ti4O15，没有出现焦绿石相等其它杂相。X射线衍射峰的角度和相应衍射峰的峰强没有明显改变，说明La、V掺杂并没有改变BBT陶瓷的晶体结构，而是形成了以BBT为基体的置换固溶体。将固相法制备的BBLT-x和BBVT-y陶瓷粉体压制成片状并烧结成瓷。结果表明：La掺杂的BBLT-x陶瓷烧结温度随La掺杂量

4、的增加而上升(从1120～1150℃)，而V掺杂BBVT-y陶瓷烧结温度随V掺杂量的增加而没有变化(1120℃)。SEM扫描分析表明，La掺杂的BBT陶瓷晶粒呈现片状形貌，且随La掺杂量的增加晶粒尺寸减小；而V掺杂的BBT陶瓷晶粒也呈现片状形貌，且随V掺杂量的增加晶粒片状形貌更加明显，晶粒尺寸增大。陶瓷的介电性能和压电性能测量结果表明：La掺杂的BBT陶瓷介电损耗在La掺杂量为0.1时达到最小值，压电常数达到最大值13pC/N，而V掺杂的BBT陶瓷介电损耗在V掺杂量为0.03时达到最小，I摘要压电常数

5、达到最大值18pC/N。关键词：钛酸铋钡，掺杂，固相法，压电常数，介电损耗论文类型：基础研究II摘要Subject:TheinfluenceofLa,VonpiezoelectricpropertiesofBaBi4Ti4O15ceramicsSpecialty:ThescienceofmateroialName:YangXing-HuaSupervisor:HuangJin-LiangProfessorABSTRACTThecompoundsofBismuth-basedlayer-structur

6、eperovskiteshavebecomethehotspotbecauseofgreatfatigueresistivityandpiezoelectricproperties.Thechemical2+2-generalformulaofthisfamilyis(Bi2O2)(Am-1BmO3m+1),whichisarrangedbythe2+layersof(Bi2O2)andthelayersofperovskiteincertainregulations(inthisexpression

7、,Aaretheionsorsuchcompoundssuitablefor12coordinate,andBisforoctahedroncoordinate,andmisthelayernumber).Butsomeoftheirpropertieslikefatigueproperty,residualpolarization(2Pr),coercivefield(Ec)andsooncan’tmeettheneedofactualmanufactureyet.Inordertoimprovet

8、hepiezoelectricproperties,theiondopingandthetechnologicimprovementareusedforthisfamily.TheStudyofSrBi4Ti4O15(SBT)inrecentyearsshowsthatLaorVdopingintoSBTcandecreasethecoercivefieldstrength,andimprovepiezoelectricproperties.Sointh