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《超聲電機(jī)用bnt基無鉛壓電陶瓷的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要壓電陶瓷是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)化和耦合的一類功能材料，它是超聲電機(jī)的重要組成部分，目前超聲電機(jī)所使用的壓電陶瓷均為含鉛壓電陶瓷，隨著環(huán)境協(xié)調(diào)性發(fā)展的需要，開發(fā)新型無鉛壓電陶瓷取代現(xiàn)有的含鉛壓電陶瓷材料，成為一項(xiàng)緊迫且具有重大現(xiàn)實(shí)意義的課題。本論文研究了用固相反應(yīng)法和檸檬酸鹽法制備Bi1/2Na1/2TiO3（簡(jiǎn)寫為BNT）基無鉛壓電陶瓷的工藝。分別用這兩種方法制備了(Bi0.972Na0.852K0.12-xLix)0.5TiO3-0.028BaTiO3（簡(jiǎn)寫為BNT-BKT-BT+xLi）系列無鉛壓電陶瓷，運(yùn)用X射線衍
2、射、掃描電子顯微分析等分析測(cè)試手段對(duì)摻雜陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和形貌及其變化規(guī)律進(jìn)行表征與研究，運(yùn)用d33測(cè)試儀、阻抗分析儀、鐵電參數(shù)測(cè)試儀等測(cè)量系統(tǒng)對(duì)樣品的介電、壓電、鐵電和機(jī)械性能進(jìn)行了測(cè)量和分析，并討論了性能和結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系。得到了性能優(yōu)良的陶瓷配方BNT-BKT-BT+0.03Li。同時(shí)，通過對(duì)比得知檸檬酸鹽法制得的陶瓷性能要較為優(yōu)越。最后，選取性能較好的BNT-BKT-BT+0.03Li組分的陶瓷應(yīng)用到南京航空航天大學(xué)精密驅(qū)動(dòng)研究所研制的二自由度超聲電機(jī)上，電機(jī)運(yùn)行正常，電機(jī)性能尚有很大提高空間。實(shí)踐證明，經(jīng)過不斷完善，無鉛壓電材料可以在某些領(lǐng)域取代
3、含鉛壓電材料，減少對(duì)人們健康的危害和對(duì)環(huán)境的污染。關(guān)鍵詞：無鉛壓電陶瓷，BNT-BKT-BT，固相反應(yīng)法，檸檬酸鹽法，超聲電機(jī)i超聲電機(jī)用BNT基無鉛壓電陶瓷的研究ABSTRACTPiezoelectricceramicsarekindsofadvancedfunctionalmaterialsbasedontheirmutualtransferbetweenmechanicalenergyandelectricenergy.Theyarethekeypartsofultrasonicmotors.Atpresent,leadbasedpiezoelec
4、tricceramicsarewidelyusedforultrasonicmotors.Thedevelopmentandstudyoflead-freepiezoelectricmaterialshavebeenmoreandmoreurgentbecauseoftheenvironmentproblem.Inthisdissertation,theBi1/2Na1/2TiO3(abbreviatedasBNT)basedceramicssampleswerepreparedbytheconventionalsolid-statereactionan
5、dbycitric-gelprocesses.Theoptimumpreparationconditionwereinvestigated.(Bi0.972Na0.852K0.12-xLix)0.5TiO3-0.028BaTiO3（abbreviatedasBNT-BKT-BT+xLi）ceramicsampleswrealsopreparedbythetwometholds.Microstructureswerestudiedaccordingx-raydiffraction,scanningelectronmicroscope,etc.Dielect
6、ric,piezoelectric,ferroelectric,mechanicalpropertiesandmechanicalquantityfactorweremeasuredbyd33meter,impedanceanalyzer,highresistancesystemand+ferroelectricparametermeteretc.Lidopingeffectsandmechanismswereanalyzedanddiscussed.Aftercomparison,itwasfoundthattheceramicswithcomposi
7、tionBNT-BKT-BT+0.03Liweretheoptimalpiezoelectricpropertyamongallthesamplesfabricated.BNT-BKT-BT+0.03LiceramicsweresuppliedonultrasonicmotorsdesignedinPrecisionDrivingLaborotaryofNUAA.Theultrasonicmotorsrunwellanditindicatedthatlead-freepiezoelectricceramicswerepromisingtobeusedfo
8、ractuationpurposeaftersufficientmodifica
