CFO/PMN-PT复合陶瓷的制备与磁电性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fz594825946
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
理论上根据复合材料磁电耦合的乘积效应,以具有高磁致伸缩效应的CoFe2O4(CFO)为铁磁相,以MPB附近压电性优异的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)固溶体为铁电相制备的磁电复合材料应具有优异的磁电效应。实际由于铁磁相CFO的电阻率低,在PMN-PT基体中分布不均匀,在加高电压时会产生漏电流,限制了PMN-PT的极化,减弱了磁电效应。本文旨在探索并优化CFO/PMN-PT复合材料的制备及烧结工艺,以期提高复合陶瓷的电学性能和磁电效应。  本文对单相CFO和PMN-PT粉体和陶瓷的制备及烧结工艺进行了一系列的探索,发现CFO陶瓷的致密化温度在1250?C以上;PMN-PT陶瓷的最佳烧结温度为1150?C,致密度高达96.05%,在电场强度为50kV/cm时,剩余极化强度Pr=9.98μC/cm2,矫顽场Ec=20.5kV/cm;室温测得的相对介电常数为εr=1140,介电损耗tanδ=2.60%。  为了调控CFO/PMN-PT界面结合程度,提高磁电耦合性能,分别采用三种方式制备复合粉体:第一种是固相法即将两相颗粒混合制备复合粉体;第二种是将两相的干凝胶粉体混合合成复合粉体;第三种是将两相的溶胶混合制备复合粉体。探索烧结工艺得到的最佳的包埋方式是PbZrO3粉体包埋,烧结温度为1150?C时的复合陶瓷电学性能最好;组织结构观察表明将两相溶胶混合合成复合粉体制备的复合陶瓷中两相颗粒分布最为均匀,对比三种复合方式制备的复合陶瓷的磁电耦合性能可知,总体上第三种方法制备的复合陶瓷磁电耦合效应较强;第一种方法制备的复合陶瓷磁电效应较弱;其中CFO摩尔含量x=0.1时,磁电电压系数最大的是溶液法的陶瓷αE31=85.7μV/(cm·Oe);x=0.2时,固相前驱体混合法的复合陶瓷磁电电压系数最大αE31=138μV/(cm·Oe);x=0.3时,溶液法的陶瓷磁电电压系数最大αE31=253μV/(cm·Oe)。  此外,采用直接包覆法即将水热法制备的CFO粉体均匀分散到PMN-PT溶胶中,制备CFO@PMN-PT复合粉体和复合陶瓷。发现1100?C烧结的CFO@PMN-PT复合陶瓷致密度最高,电学性能虽然没有预期的好,电滞回线漏电严重,但是CFO@PMN-PT复合陶瓷的磁电耦合性能较强,x=0.5时αE31最大为491μV/(cm·Oe)。
其他文献
城市水体在社会经济发展中具有重要作用。随着经济的快速发展及城市化进程的加速,城市水体受污染状况日趋严重,城市水污染问题亟待解决。本研究对厦门主要城市水体(筼筜湖、杏林湾)进行了调查,结果表明,各取样点中NH_4~+-N,TN,TP含量普遍偏高,属于劣Ⅴ类水。另外,各取样点盐度差异较大,其中,筼筜湖盐度普遍较高,为27‰~30‰,接近海水盐度(厦门海域盐度为30‰),而杏林湾外围水体盐度仅为5‰左右
学位
工业废水尤其是有机废水的排放是造成水污染的一个重要源头,对其处理的好坏直接关系到国家经济的可持续发展与国民的健康。难降解有机物是处理工业有机废水的难题。较具代表
纳米Ag/PMMA复合材料具有优良的光学、电学等性能,近年来成为研究热点之一。本文采用原位法,在PMMA基体中原位合成纳米银粒子,得到纳米银粒子均匀分散的纳米Ag/PMMA复合薄膜
学位
轻质高强铝合金由于其卓越的综合性能广泛应用于航空航天、汽车等领域。Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Si、Ti和Zn均是铝合金中重要的合金元素或常见的添加元素,这些元素能不同程度地改
石墨烯是由sp2杂化的单层碳原子组成的六角蜂巢状结构,只有一个原子层厚度,为0.34nm。在氧化还原法制备石墨烯的过程中,采用氧化石墨烯(GO)为原料,经化学或热还原方式还原是
本文研究了Ti-Ni-Hf-Sn、Ti-Ni-Hf-Ag体材料和Ti-Ni-Hf-Ag薄带的组织结构、马氏体相变行为、力学性能和形状记忆效应;并阐明了热处理工艺对Ti-Ni-Hf-Ag薄带的影响规律。研究
目前,把纳滤膜应用于市政废水深度处理领域的主要问题是:膜污染造成的水通量下降及膜寿命的降低,这也是纳滤膜法水处理技术难以广泛应用的主要原因。   本次实验以MBR出水为
由于SnO2基薄膜的电阻率低、在可见光区的透过率高和优异的光电特性,使得SnO2及其掺杂化合物薄膜广泛应用于透明电极材料、液晶显示器、太阳能电池、光电子器件、热反射镜等领域。本文的一个设想是:通过引入TiO2-SiO2复合层,已期达到消减SnO2:F(FTO)薄膜干涉色的作用,并且可以起到阻挡玻璃中Na+离子扩散进FTO薄膜中破坏FTO电学性能的作用。本文以钛酸丁酯、正硅酸乙酯、无机金属盐SnCl
随着中国经济的发展,电子产业技术发展和电子产品更新换代速度的加快,社会公众对电子类产品的需求不断更新和膨胀,因而产生了大量的电子废弃物。电子废弃物已经成为一个棘手的环