大功率材料PZTMS基大功率压电陶瓷的制备与表征.doc

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1、目录中文摘要…………………………………………………………………………………1英文摘要…………………………………………………………………………………21绪论31.1压电材料和压电效应31.2压电瓷的结构52.1.1晶体结构52.1.2电畴62.1.3固溶体61.3掺杂改性81.4压电瓷的制备工艺对材料性能的影响111.5压电瓷的研究现状131.5.1研究进展131.5.2弛豫铁电体141.5.3几种PZT基瓷的特点141.5.4几种常见的化合物添加剂161.6研究背景和意义162实验部分182.1实验药品182.2样品制备182

2、.3样品的表征方法192.3.1样品的密度测定192.3.2X射线衍射分析（XRD）202.3.3扫描电镜分析（SEM）202.3.4压电、介电性能的测试212.4实验用主要仪器设备223结果与讨论233.1致密度分析233.2XRD分析233.3SEM分析243.4介电、压电性能25结论29辞30[参考文献]31PZTMS基大功率压电瓷的制备与表征摘要:本文针对大功率压电瓷的性能要求，选取PZTMS瓷体系，采用传统固相法制备PZTMS基压电瓷。烧结后的样品采用阿基米德排水法测得密度；运用X射线衍射、扫描电子显微分析等分析测试

3、手段对瓷相结构、微观结构进行了表征；运用d33测试仪、阻抗分析仪等测量样品的压电、介电性能。本文研究了Nb、Nd、Ce掺杂对PZTMS基瓷微观结构和性能的影响，分析了产生这些现象的原因，为对该体系掺杂改性的进一步研究提供了依据；同时研究了烧结温度对PZTMS基瓷的压电、介电性能的影响。实验结果表明，适量的Nb、Nd和Ce掺杂均能使压电瓷晶粒细化，得到均匀和致密的瓷体，并提高其性能。当Nb2O5含量为0.05wt.%，CeO2含量为0.2mol%，烧结温度为1200℃时，样品具有较好的综合性能：ε/ε0=975、Kp=0.61、

4、Qm=663、d33=350pC/N，可以满足大功率器件的要求。关键词:PZTMS压电瓷；掺杂；烧结温度；压电性能；介电性能ThepreparationandcharacterizationofPZTMS-basedhighpowerpiezoelectricceramicsAbstract：Accordingtotheperformancerequirementsofhigh-powerpiezoelectricceramics,thePZTMSceramicswerestudiedinthispaper.PZTMS+xwt

5、.%Nb2O5+ywt.%Nd2O3+wmol%CeO2ceramicswerefabricatedusingtheconventionalceramictechniques.ThebulkdensitiesofthesinteredspecimensweremeasuredbasedontheArchimede’smethod.ThecrystallitestructurewasexaminedusinganX-raydiffraction(XRD)andthemicrostructurewasobservedusingas

6、canningelectronmicroscope(SEM).Thepiezoelectricanddielectricpropertiesweremeasuredbyd33meterandimpedanceanalyzeretc.TheeffectsofNb,NdandCedopingonthestructureandpropertiesofPZTMSceramicshavebeenstudiedinthispaper,aswellasthereasonsfortheseeffects,whichprovidethefoun

7、dationsforfurtherexperiments.Theeffectsofsinteringtemperatureonthepropertieshavealsobeenstudied.TheresultsshowthatappropriateamountofNb,NdandCedopingcanimprovethepropertiesofpiezoelectricceramicsbyrefiningthegrains,sincethisishelpfulformakingthestructureuniformandde

8、nse.Theceramicswith0.05wt.%Nb2O5and0.2mol%CeO2additions,sinteredat1200℃,showedtheoptimizedpiezoelectricanddielectricpropertieswithε/ε0of97