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基本信息

項(xiàng)目名稱：
BZT-BCT無鉛壓電陶瓷的制備與性能研究
小類：
能源化工
簡介：
壓電陶瓷因其壓電性以及機(jī)電性能的多樣性在很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。主要應(yīng)用于航天、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象、家用電器等方面。目前所使用的壓電陶瓷材料體系，絕大多數(shù)是鉛基壓電陶瓷體系，氧化鉛約占原料總質(zhì)量的70％ 而氧化鉛對生態(tài)環(huán)境及人類健康有嚴(yán)重危害。所以無鉛壓電陶瓷是當(dāng)前壓電陶瓷研究領(lǐng)域追求的目標(biāo)。本研究是采用溶膠-凝膠法制備出高性能的BZT-BCT無鉛壓電陶瓷，并對其性能進(jìn)行表征。
詳細(xì)介紹：
壓電陶瓷因其壓電性以及由此引起的機(jī)電性能的多樣性在很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。主要應(yīng)用于航天、醫(yī)學(xué)、地址、氣象、家用電器等方面。目前所使用的壓電陶瓷材料體系，絕大多數(shù)是鉛基壓電陶瓷體系，如PbTiO3、Pb(Ti，Zr)O3(PZT)壓電陶瓷，氧化鉛約占原料總質(zhì)量的70％，而氧化鉛有劇毒并且在燒結(jié)過程中有高揮發(fā)性，對生態(tài)環(huán)境及人類造成嚴(yán)重危害。所以無鉛壓電陶瓷是當(dāng)前壓電陶瓷研究領(lǐng)域追求的目標(biāo)。 本研究實(shí)驗(yàn)過程為：采用溶膠-凝膠法,在(40-80℃)常壓下用氫氧化鋇，氫氧化鈣，鈦酸四丁酯,硝酸氧鋯,異丙醇，無水乙醇等進(jìn)行反應(yīng),分別制備x=0.3，0.5，0.7,0.9時(shí)Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3（BZT-BCT）無鉛壓電陶瓷,經(jīng)成型,燒結(jié)獲得陶瓷樣品。通過對其進(jìn)行XRD分析，介電、壓電性能的表征，得到最佳的x值。 經(jīng)過分析表明，BZT-BCT壓電陶瓷為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，Ca和Zr的摻入并未使BaTiO3產(chǎn)生明顯的晶格畸變。溶膠-凝膠制備出的陶瓷粉體雜相較少，電學(xué)性能良好。當(dāng)x=0.7時(shí)，其介電、壓電性能最好。 通過對BZT-BCT壓電陶瓷的制備和性能的研究發(fā)現(xiàn)，在陶瓷中摻雜一定量的Zr和Ca，并在適當(dāng)?shù)臏囟认聼Y(jié)，完全可得到優(yōu)異的壓電和介電性能，在某些領(lǐng)域可代替含Pb壓電陶瓷，減輕對人體和環(huán)境的危害。

作品圖片

  • BZT-BCT無鉛壓電陶瓷的制備與性能研究
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作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

本論文旨在制備出具有優(yōu)異性能的BZT-BCT無鉛壓電陶瓷，進(jìn)而研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，以望逐步取代對人體和環(huán)境有害的含鉛壓電陶瓷，真正造福后代。BaTiO3基壓電陶瓷壓電性能不高，所以需通過Ca、Zr離子的摻雜來改善其性能。結(jié)合溶膠-凝膠技術(shù)，根據(jù)材料的性能要求，合成不同Ca、Zr配比的具有良好壓電性的新型無鉛陶瓷。根據(jù)BZT-BCT陶瓷的XRD分析，及介電、壓電性能的表征，總結(jié)其電學(xué)性能隨x值變化的規(guī)律。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

本文制備出的無鉛壓電陶瓷BZT-BCT不含鉛等有害化學(xué)物質(zhì)，既具有滿意的使用性能又具有良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性。無鉛壓電陶瓷BZT-BCT較鈮酸鉀鈉鋰無鉛壓電陶瓷的制備工藝簡單，燒結(jié)容易，電疇轉(zhuǎn)向相對容易，矯頑場較低，易于極化，較鈦酸鉍鈉壓電陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性好。本文采用溶膠-凝膠法制備出的BZT-BCT較固相法制備出的BZT-BCT純度高，介電、壓電性能好。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

壓電材料是一類重要功能材料。這類材料的王者就是上世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)的鋯鈦酸鉛，但其對人體和環(huán)境具有嚴(yán)重危害，因此開展無鉛壓電陶瓷的研究有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。以往的無鉛壓電材料在壓電性方面和鋯鈦酸鉛相距甚遠(yuǎn)，這使得對人體和環(huán)境有害的鋯鈦酸鉛無法被替代，而本文通過溶膠-凝膠法制備的BZT-BCT無鉛壓電陶瓷具有優(yōu)異的介電、壓電性能，因此具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，其制備方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定的研究理論價(jià)值。

學(xué)術(shù)論文摘要

無鉛壓電陶瓷是當(dāng)前壓電陶瓷研究領(lǐng)域追求的標(biāo),BZT-BCT 無鉛壓電陶瓷有更多優(yōu)異的性能,其壓電性能有望超越50余年的對人體和環(huán)境有很大危害的含鉛壓電陶瓷，在工業(yè)和家電領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的前景，相信這項(xiàng)成果可能推進(jìn)長期以來有害的鋯鈦酸鉛的工業(yè)界向無鉛壓電材料的變革。本文采用溶膠-凝膠方法制備Ba(Zr0.2Ti0.8)O3- x(Ba0.7Ca0.3)TiO3無鉛壓電陶瓷,其中x=(0.3，0.5，0.7，0.9)。通過研究得出：其壓電和介電性能尤以x=0.7 ，預(yù)燒溫度為1000℃時(shí)最好。

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

[1].W.F. Liu, and X.B. Ren, “Large Piezoelectric Effect in Pb-Free Ceramics,” Phys. Rev. Lett., 2009,103, 257602. [2].肖定全.壓電、熱釋電與鐵電材料[M].天津:天津大學(xué)出版社,2000. [3].賃敦敏， 鄭蕎佶， 伍曉春， 徐成剛， 畢 劍， 高道江等無鉛壓電陶瓷研究進(jìn)展2010,0l—0117—15. [4].Saito Y，Takao H，Tani T，et a1．Nature，2004，432：84． [5].Lin D, et al?Synthesis and piezoelectric properties of lead-free piezoelectric [Bi0?5(Na1-x-yKxLiy)0?5]TiO3ceramics[J]. MaterialsLetters, 2004, 58: 615~618. [6].Hajimen, Tadashi T. Lead-free piezoelectric ceramics of Bi1/2Na-TiO3-1/2(Bi2O3?Sc2O3) system[J]. Jpn J Appl Phys, 1998, 37(9B):5311~5314. [7].馬晉毅.(Bi1/2Na1/2)TiO3陶瓷A位二價(jià)金屬離子取代的研究,壓電與聲光，2000，22(4):253-255. [8].謝永懷.制備精細(xì)陶瓷粉末的有機(jī)Sol-Gel工藝.核動(dòng)力工程，1994,15(4):365-369. [9].袁福龍.用溶膠-凝膠法制備鈦鋯酸鉛（PZT）粉末.黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2000，17(4):79-82. [10].丁子上，翁文劍.溶膠-凝膠技術(shù)制備材料的進(jìn)展.硅酸鹽學(xué)報(bào)，1993,21(5):443-450.

同類課題研究水平概述

壓電材料在信息的檢測、轉(zhuǎn)換、處理、顯示和存儲等方面具有廣泛的應(yīng)用，是一類重要的高技術(shù)功能材料。目前所使用的壓電鐵電陶瓷材料體系，絕大多數(shù)是鉛基壓電陶瓷體系，如PbTiO3 、Pb(Ti，Zr)O3(PZT)壓電陶瓷體系，或以PZT為基加入ABO3 復(fù)合鈣鈦礦鐵電體作為第三組元構(gòu)成多元系壓電陶瓷體系。在這些陶瓷材料中，氧化鉛約占原料總質(zhì)量的70％，氧化鉛的強(qiáng)毒性及其在燒結(jié)過程中的高揮發(fā)性，使鉛基陶瓷在制備、使用及廢棄處理的過程中對人類和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，所以對環(huán)境友好的無鉛壓電陶瓷是近幾年國內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 目前國內(nèi)外研究出的性能較好的無鉛壓電陶瓷主要有以下幾類:鈮酸鉀鈉鋰((K,Na,Li)NbO3)，鈦酸鉍鈉((Bi1/2Na1/2)TiO3)無鉛壓電陶瓷和BaTiO3基無鉛壓電陶瓷，由于鈮系和鉍系兩大類無鉛壓電陶瓷制備難度大,燒結(jié)困難,化學(xué)穩(wěn)定性差，電疇轉(zhuǎn)向困難,矯頑場極高,難于極化,機(jī)械加工性能差。而改性后的BaTiO3基壓電陶瓷壓電常數(shù)很高，制備較容易，并且容易對其摻雜改性，化學(xué)穩(wěn)定性好，有良好的發(fā)展前景。國內(nèi)西安交通大學(xué)采用固相法制備出的BZT-BCT無鉛壓電陶瓷，其壓電、鐵電性能較好，但是由于固相法制備出來的粉體雜相較多，影響其性能，在很大程度上限制了其應(yīng)用。本研究采用的是溶膠凝膠法制備BZT-BCT粉體，因其雜相少，純度高，有很好的電學(xué)性能。 相比于鉛基壓電陶瓷，無鉛壓電陶瓷在晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)以及相變特性等方面具有自身的特點(diǎn)。但是，無鉛壓電陶瓷在材料體系、電學(xué)性能、制備工藝等諸多方面還存在不足，還有一些亟待解決的科學(xué)和技術(shù)問題。隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，我們相信，在不久的將來一定會制備出性能優(yōu)異的無鉛壓電陶瓷。
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