偏铌酸铅高温压电陶瓷的掺杂改性研究

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1、摘要纯偏铌酸铅高温压电陶瓷虽然具有一系列的优良性能，但难以烧结，从而限制了它的应用。本文采用A位取代，“软性”和变价元素掺杂改性的方法，使得PbNb206材料具有良好的烧结性能及机电性能。实验结果表明，Ca2+部分取代pb2+，有利于用传统的陶瓷制备方法得到烧结状况良好的偏铌酸铅陶瓷材料。然而所得到的陶瓷材料的致密度低，不利实际应用。sb2如的添加使材料致密度有所增加，但压电介电活性降低。Ce02的添加对材料的压电性能幻，西，，Q忉均无显著影响，但相对基方，有利于材料致密度的提高。Mn02的添加使得陶瓷的致密

2、度进一步提高。但Mn02含量不宜过多，为O．25mo!％以下。配方【Pb095Cao．osNb206+O．10％molCe02]+0．25wt％Mn02的性能相对较好。制备工艺参数为：预烧温度850℃／2h；烧结温度1260℃／25rain；极化条件：180℃／10min，4KV／mm。主要性能参数为：幽r-60pC／N，tan8=1．1％，Qm=16，kp=O．365，kr--0．355，￡‰

3、￡q=228该材料可在高温传感器等方面获得应用。关键词：压电陶瓷；偏铌酸铅；掺杂改性；烧结条件AbstractTh

4、oughthepurePbNb206hightemperaturepiezoelectricceramichasserialexcellentperformances，itishardtosinter,thusitsapplicationsarelimited．ThroughAsitereplacementanddopingwith"soft”anddifferentvalencedements．themodifiedPbNb206，demonstratesgoodsinteringcharacterande

5、leetromagneticalproperties．TheresultshowsthatusingCa2+partlyreplacePb2+ispropitioustogetfinePbNb206ceramicsWeparedbyconventionalceramicpreparationmethod．However,t11eirdensitiesaretoolowtoapply．DopingSb203increasesdensities，butdecreasespiezoelectricityanddie

6、leetricity．DopingCe02hasnodistinctnesseffectsonthepiezoelectriccoefficientkt，西j，铆，butthedensitiesarebetterthanthosewithoutdopingCeOz．DopingMn02makesmorecompact．ButtoomoreMn02isnotsuitable，thecontentofMn02shouldbelowO．25m01％．Performancesaregoodwhentheamounto

7、fMn02is0．25mo!％．Thecompositionofthematerialsisdeterminedasfollowing：[Pb0．95Cao．osNb206+0．10VomoiCe02]+0．25wt％MnthPreparationparameters：Calcination：850。C／2h；Sintering：12600C／25min．Polarizationconditions：180℃／lOmin，4KV／mm。Themainparametersofthematerialpropert

8、ies：西严60pc／N，tan8=1．1‰Qm=16，—铲电．365，kr--0．355，《／zo=228ThismaterialCanbeappliedinthefieldofhi．ghtemperatureactuatorandtransducer．Keywords：Piezoelectricceramic；PbNb206；Dopingandmodification；SinteringconditionⅡ湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立

9、进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：期铯日期：Zw7年，月f日学位论文使用授权说明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位