高性能壓電陶瓷的設(shè)計(jì)與制備


13900字 38頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目錄
摘要 1
Abstract 2
第1章 緒論 3
1.1壓電陶瓷歷史 3
1.2壓電陶瓷的特性 4
1.2.1介電性及彈性性質(zhì) 4
1.2.2壓電陶瓷的壓電性 4
1.2.3壓電特性的物理機(jī)制 5
1.2.4其他特性 5
1.3壓電原理 6
1.4壓電陶瓷的分類 6
1.4.1按晶體主要構(gòu)成進(jìn)行分類 6
1.4.2按組分進(jìn)行分類 9
1.5壓電陶瓷主要應(yīng)用 10
1.5.1聲吶（Sound Navigation And Ranging） 10
1.5.2超聲波換能器（Ultrasonic transducer） 10
1.5.3防核護(hù)目鏡 10
1.5.4壓電打火機(jī)（piezo ignition） 10
1.5.5壓電引爆器 11
1.5.6聲音轉(zhuǎn)換器 11
1.6相關(guān)名詞 11
1.6.1居里溫度（Curie temperature） 11
1.6.2準(zhǔn)同型相界（MPB） 11
1.6.3壓電系數(shù)（electric modulus） 12
1.6.4固相燒結(jié)（solid phase sintering） 12
第2章 實(shí)驗(yàn) 13
2.1實(shí)驗(yàn)器材及藥品 13
2.1.1實(shí)驗(yàn)器材 13
2.1.2實(shí)驗(yàn)藥品 13
2.2實(shí)驗(yàn)過程 14
2.2.1設(shè)計(jì)成分 15
2.2.2計(jì)算配料 15
2.2.3稱料 16
2.2.4混料磨細(xì) 17
2.2.5預(yù)燒結(jié) 18
2.2.6二次粉碎 18
2.2.7造粒 19
2.2.8成型 19
2.2.9燒結(jié)成瓷 20
2.2.10被電極 21
2.2.11高壓極化 22
2.1.12性能測(cè)試 23
第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 25
3.1 SEM相圖分析 25
3.2 XRD圖譜分析 26
3.3壓電系數(shù)（d33）分析 28
3.3.1高溫性能 28
3.3.2燒結(jié)溫度對(duì)壓電系數(shù)的影響 28
第4章 總結(jié)與展望 29
4.1總結(jié) 29
4.1.1溫度及時(shí)間條件 29
4.1.2極化條件 29
4.1.3最佳配比 29
4.2展望 29
參考文獻(xiàn) 31
致謝 34



摘要
壓電陶瓷是一類重要的電子陶瓷材料，因其具有壓電特性而得名。壓電陶瓷內(nèi)主要由具有鐵電性的晶粒構(gòu)成的晶相組成。壓電陶瓷中都會(huì)有自發(fā)極化，但是未經(jīng)極化的陶瓷內(nèi)部的自發(fā)極化微區(qū)的電極性方向是各不相同的。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，越來越多的工業(yè)和科研單位需要高性能壓電陶瓷產(chǎn)品，這種高性能壓電陶瓷具有較高的居里溫度以適應(yīng)高溫工作。一般認(rèn)為，在居里溫度的一半（即1/2TC）的環(huán)境溫度下使用可保證壓電陶瓷長期正常工作。
在燒成的壓電陶瓷片兩表面涂覆電極，然后使用極化裝置進(jìn)行極化處理，這樣原來混亂的自發(fā)極化就會(huì)在電場(chǎng)的作用下變得一致，壓電陶瓷受到這樣的處理后，即使取消外加強(qiáng)電場(chǎng)，仍有一定的剩余極化強(qiáng)度存在。在本次畢設(shè)就是希望通過改變材料組分配方及其配料的比來開發(fā)一種居里溫度較高，壓電性能優(yōu)良的壓電陶瓷材料。


關(guān)鍵詞：壓電陶瓷；居里溫度；高溫性能；準(zhǔn)同型相界；摻雜