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《PZT-PMN系壓電陶瓷的改性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中文摘要本文利用先驅體工藝，在780℃下合成了單相的PZTMN粉料。并對PZTMN基三元系壓電陶瓷的改性進行了詳細的研究。采用XRD、SEM以及宏觀物理性能測試等方法，對陶瓷材料的微觀結構及力學性能、電學性能進行了分析討論。為提高PZTbIN系壓電陶瓷的力學性能，我們通過雙先驅體法制備了(Pb。．。sSr。．。。)[(Zr。．。Ti¨)。．。(Mg。／3Nb。／。)0．2]。．明№o．0203塒+aZrO。復合材料，即在基體中添加第二相氧化物。SEM分析表明，摻入改性氧化物后，瓷體的穿晶斷裂情況明顯增多?；烊氲难趸锖吭贠～2mol％的范圍內(nèi)時，材料的力學性能隨氧化物含量的增加而增加，第二
2、相氧化物含量a=O．02時PSZTMN復合材料的力學性能達到最佳值，斷裂韌性K。。由a=O時的0．83MPam∥2增至a=O．02時的0．98MPamV2。抗彎強度。由a=O時的78MPa增至a=O．02時的99MPa。當繼續(xù)增加第二相氧化物摻入量時，材料的力學性能開始下降：通過對材料的電學測試表明，在第二相氧化物含量a=O．02時其電學性能也比基體有所提高。為進一步提高PZTMN基壓電陶瓷的電學性能，對基體進行了摻雜改性，F(xiàn)e3+離子按如下表達式進行摻雜：Pb((Zro．sTio．5)o．8(Mgl／廿m2／3)o．2)(1、)Fe。0(3-0．5c)+0．02Zr02。研究了Fe。0。含
3、量對PZT—PMN復合陶瓷的結構、燒結特性及電性能的影響，探討了Fe3+離子在PZT-PMN系統(tǒng)中的摻雜機理。研究表明，少量的少量Fe摻雜有助于陶瓷的致密化；該體系材料的最佳極化條件為：極化電壓3KV／mm；極化溫度120℃；極化時間30分鐘。在1260℃的燒結溫度下，F(xiàn)e。0。摻入量c=O．02時，該復合材料介電性能最為優(yōu)越，壓電性能也有所提高，繼續(xù)增加Fe。0。摻入量，材料的電學性能迅速下降。通過Fe。0。摻雜改性，得到了最優(yōu)性能為：￡，=2215，tan6=0．016，Tc=310℃，d33=520pC／N，Kp=0．61的壓電陶瓷。關鍵詞：壓電陶瓷PZTMN力學性能Fe。0。摻雜AB
4、STRACTTheprecursormethodisadoptedtosynthesissinglephasePZTMNat780℃．a(chǎn)ndthemodificationforPZTMNternarysystemwereinvestigated．Themicrostructurefeatures，MechanicalpropertiesandelectricalpropertiesoftheceramicswerestudiedbyusingmethodssuchasXRD，SEMandmacroscopicaltesting．InordertoenhancetheMechanicalpro
5、pertiesofPZTMNsystempiezoceramics，secondphaseoxidewasintroducedand(Pb095Sr0．os)[(Zro．5Tio．5)0．s(Mgv3Nb2／3)o．2]o．98Nbo．0203．Oi+aZr02compositeswerepreparedbydouble-precursormethod．SEMindicatedthatthefractureoftheceramicsexhibitsmoretransgranularpattemsaftertheenhancementoxideisadded．Whenthedopingamou
6、ntofoxideare0～2mol％，theceramics’mechanicalpropertiesincreasedwithincreasingamountofsecondphaseoxide．thefracturetoughnessKICwasenhancedfrom0．83MPaml陀to0．98MPamI／2,andOwasenhancedfrom60MPato76MPa．Whenthedopingamountofoxidearemorethan2mol％．themechanicalpropertiesweaken．electricalpropertieswerebetterth
7、anthematrixwhenthedopingamountofoxidewere2mol％．InordertoimprovetheelectricalpropertiesofPZTMNsysteminafurther,Fe203modificationwerecarriedoutinthissysterms．Fe203wasmixedinstoichiometricproportiontoobtainPb(
