【摘 要】
：
钛酸铋钠基压电陶瓷由于具有较高的剩余极化强度（Pr～38μC/cm~2）和居里温度（Tm～300℃）,被认为是最有可能取代锆钛酸铅（PZT）等铅基材料的压电陶瓷之一而被广泛研究。但是目前NBT-BT体系陶瓷的压电性能与传统铅基压电陶瓷相比存在一定的差距,因此仍需进一步研究改善其性能。目前来说,大部分工作者的研究集中在通过不同离子掺杂,探索该体系陶瓷在不同领域的综合性能,却少有研究缺陷对其电学性能的
【基金项目】
：
国家自然科学基金（51562014,51762024,51862016,516021355）； 江西省自然科学基金（20192BA206008,20192BAB212002）； 江西省教育厅项目基金（GJJ170789,GJJ170804, GJJ180718, GJJ170794）； 景德镇陶瓷
论文部分内容阅读
钛酸铋钠基压电陶瓷由于具有较高的剩余极化强度（Pr～38μC/cm~2）和居里温度（Tm～300℃）,被认为是最有可能取代锆钛酸铅（PZT）等铅基材料的压电陶瓷之一而被广泛研究。但是目前NBT-BT体系陶瓷的压电性能与传统铅基压电陶瓷相比存在一定的差距,因此仍需进一步研究改善其性能。目前来说,大部分工作者的研究集中在通过不同离子掺杂,探索该体系陶瓷在不同领域的综合性能,却少有研究缺陷对其电学性能的影响,导致该材料的商用化始终收效甚微。针对这一问题,本文从调控显微结构与缺陷的方式去提升陶瓷的压电性能,以期获得同时具有较高压电性能和良好温度稳定性的钛酸铋钠基无铅压电陶瓷。研究内容共分为以下三个部分:（1）采用传统固相法制备出0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06Ba TiO3陶瓷（简写为NBT-6BT）,本实验系统地研究了NBT-6BT陶瓷的晶粒尺寸效应,利用一步烧结与两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.72-1.84μm的NBT-6BT陶瓷,研究了晶粒尺寸效应对陶瓷的晶体结构、介电、压电以及铁电性能的影响。结果表明:在晶粒尺寸为1.24μm时,相对介电常数与压电系数以及机电耦合系数分别达到最大值(εr=2400、d33=150 p C/N和kp=29.5%)。NBT-6BT陶瓷的剩余极化强度Pr随晶粒尺寸的增大而提高,而矫顽场Ec呈现出相反的趋势。本实验研究表明控制铁电材料的晶粒尺寸是获得优异的综合性能的有效手段。（2）采用固相法将Ho2O3引入0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06Ba TiO3钙钛矿结构压电陶瓷,制备出NBT-6BT:x Ho2O3（x=0.15）陶瓷,并系统地研究淬火工艺对陶瓷的铁电、压电性能以及上转换发光性能的影响。实验结果表明,通过测试淬火后样品的介电、压电和铁电性质,发现Td可以通过淬火工艺得到改善（淬火后温度从74℃提高到99℃）。根据X射线光电子能谱（XPS）和样品激活能结果分析,提高Td的原因是由于氧空位浓度的增加,导致畴壁钉扎效应和晶格畸变程度的增加。同时,样品的上转换发光强度可以通过引入更多的氧空位来调节。因此淬火工艺是提高NBT基压电陶瓷温度稳定性的有效方法。（3）采用固相法制备了NBT-6BT:xCuO（x=0.1）陶瓷,陶瓷样品经过高温淬火处理后,通过XRD、XPS等测试技术对样品的结构进行表征,并测试其介电、铁电、压电性能。实验结果表明淬火后样品的退极化温度得到了极大的提升,从正常烧结样品的退极化温度78°C提升到了135°C,并且保留了较高的压电活性（147 p C/N）。通过应用XPS等测试技术表明,Td提升主要是源于淬火使样品的氧空位浓度增加,导致了畴壁的钉扎与晶格畸变的提升。
其他文献
Bi7Ti4.5W0.5O21（BTW-BIT）共生铋层状无铅压电陶瓷材料具有高居里温度（～690oC）、良好的温度稳定性（＞600oC）和较高的剩余极化强度等优点,在铁电存储、高温压电器件等方面具有潜在的应用价值,但是其较差的压电活性(d33＜10p C/N)和较高的电导率一定程度上限制了其实际应用进程,仍需进一步研究来改善其综合电学性能。因此,本文首先研究了Nb5+离子掺杂对BTW-BIT共生
背景与目的:生物膜及其相关感染仍然是一个重大的临床问题,往往会造成危及生命的后果。生物膜是微生物细胞在自产的胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）基质中聚集形成的。这种基质一旦建立,就为微生物病原体提供了一个保护性的环境,给常规的抗生素治疗等手段带来了巨大的挑战。对于复杂生物膜感染的情况,临床上不得不使用手术清除等有创手段,造成组织创伤的同时也给
随着科技进步社会发展,一系列环境问题的产生越来越引发人们的重视,清洁能源的使用以及环境污染物的降解逐渐成为了我们需要掌握的一种技术。二氧化钛（TiO2）是一种常见的半导体金属氧化物,具有成本低、无毒和稳定性好等优点,在环境保护和新能源方向有广阔的应用前景。二氧化钛材料光催化技术不仅可以用来裂解水产生氢气、还原CO2、清洁杀菌、吸收空气中的挥发性有机污染物,而且可以有效还原有机污染物,因其普遍的适用
铝合金具有良好的加工性能、耐蚀性能、导电导热性能和高的比强,目前在轨道交通、汽车结构以及航空航天等领域应用越来越广泛。铝合金目前比较常用焊接方法包括搅拌摩擦焊、非熔化极气体保护焊（GTAW）和熔化极气体保护焊（GMAW）等。综合比较,因GMAW工艺具有自动化程度高、熔覆速度快、焊接效率高以及焊接成本低等优点,目前是铝合金的一种重要焊接方法。但是铝合金在熔化极气体保护焊的焊接过程中,容易出现烧穿和下
铁基非晶合金凭借优异的软磁性能、力学性能和耐腐蚀性能,在众多的非晶合金中脱颖而出。随着铁基非晶合金应用范围的不断扩展,单一性能的突出不能满足市场对综合性能的需求,所以铁基非晶合金的性能在多方向上的提升成为研究的主要方向。成分调控成为改变铁基非晶合金综合性能的首先方式,但是外加元素的寻找以及添加含量的控制,一直都是研究的重点问题。在研究中,以非晶条带为例,由于条带厚度在25 μum左右,研究者们习惯
高岭土是生产传统陶瓷的重要原料之一,由于其化学键能较大,导致陶瓷烧成温度较高,耗能较大,降低能耗成为陶瓷行业的研究热点之一。本课题用不同的试剂对高岭土进行改性,并将改性后的高岭土应用到陶瓷坯料中。用XRD、红外光谱、扫描电镜等手段分析改性前后的高岭土,判断高岭土的改性效果以及加入改性高岭土后陶瓷坯体显微结构的区别,研究改性高岭土对陶瓷抗折强度的提升效果和对陶瓷烧成温度的影响。研究结果表明,对高岭土
2020年是脱贫攻坚收官之年,经过几年的精准帮扶,不少贫困户从建档立卡系统中脱贫出列。绝对贫困消除后,相对贫困仍然存在。云南“直过民族”贫困区是脱贫攻坚中难啃的“硬骨头”,做好云南“直过区”扶贫工作对稳定边疆、促进经济社会发展、发扬“直过民族”文化有重要意义。本文将“助推”理论引入到云南“直过民族”扶贫攻坚中,以景洪市勐龙镇南嗨村曼先坦老寨为例,利用文献法、观察法、访谈法、问卷法、案例研究法,分析
血管支架介入是治疗血管疾病的有效手段,镁基支架具有良好的力学性能、优异的生物相容性和生物可降解性,并可满足血管支架的临床使用要求,因此,被作为第三代降解支架重点研究。然而,镁合金的标准电极电位较低,在体液环境中极易被快速腐蚀使其支撑作用失效,同时释放的过量氢气会对组织造成严重伤害,过量的Mg2+也会造成血压降低和呼吸系统疾病等危害。此外,镁基支架植入后还易引起血管内膜增生、炎症等病变。因此,对镁合
研究背景安氏Ⅱ类错畸形是临床常见的错类型,其常用的矫治方法可分为拔牙或非拔牙两大类,远移上颌磨牙便是非拔牙矫治中普遍被采用的策略。无托槽隐形矫治（clear aligners）系统发展至今,已经能够治疗几乎所有的错畸形,在远移磨牙方面具有良好的临床效果,其特有的包裹设计及面状施力方式,决定了其独特的力学特性。尽管近年来无托槽隐形矫治的生物力学特性逐渐成为研究热点,但在隐形矫治磨牙远移过程中,
碳化硅（SiC）陶瓷因具有硬度高、高温强度高、热膨胀系数小、热稳定性好、抗热震性好以及耐化学腐蚀性好等优良特性,在航空航天、新能源、化工、运输等领域有广泛的用途。其中反应烧结SiC陶瓷因具有近净尺寸成型及相对低的烧结温度等特点,特别适合制备大尺寸、形状复杂或对尺寸精度要求高的结构件。然而,反应烧结SiC陶瓷在烧结过程中易出现硅渗入不足或过量等问题,导致烧结制品易变形和开裂。同时新技术领域的发展也对