xPb(Ni1/3Nb2/3)O3-(1-x)Pb(Hf0.45Ti0.55)O3陶瓷制备及性能研究

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Pb(Ni1/3Nb2/3)O3(PNN)是一种弛豫性铁电体,居里温度约为-120℃,它具有钙钛矿型结构,正常铁电体以及反铁电体可以和它共同形成固溶体。这样合成的固溶体具有相对低的烧结温度和相对高的介电常数。Pb(ZrxTi(1-x))O3(PZT)是一种正常铁电体,如果将处于准同型相界(MPB)的Pb(ZrxTi(1-x))O3和同样处于准同型相界的弛豫性铁电体Pb(Ni1/3Nb2/3)O3材料复合成为固溶体xPNN-(1-x)PZT,这种新的固溶体就有可能得到另一种准同型相界。Pb(HfxTi(1-x))O3(PHT)与Pb(ZrxTi(1-x))O3类似,这种材料和PNN结合而成新材料具有好的压电性能,且kp很大,Tc可调。
　　在本文中,我们利用先制备前驱体的固相反应法制备了x=0.1-0.8组分范围的xPNN-(1-x)PHT固溶体体系陶瓷,并且利用XRD测试和室温拉曼光谱分析,发现xPNN-(1-x)PHT固溶体体系陶瓷的准同型相界在x=0.2,即0.2PNN-0.8PHT处。
　　在寻找到准同型相界后,对准同型相界及其附近组分的陶瓷的电学性能进行了研究。其中包括铁电性能、压电性能和介电性能。经过对比发现,同样的制备条件和测试条件下,准同型相界处陶瓷0.2PNN-0.8PHT性能最好。剩余极化强度最大为29.5μC/cm2;压电系数最大为420pC/N;机电耦合系数最大为49％,各方面性能均比本体系其它组分陶瓷好。同时,还研究对比了1100℃、1150℃和1200℃三种烧结温度下制备的准同型相界组分陶瓷0.2PNN-0.8PHT的铁电、压电和介电性能,发现1150℃烧结温度下制备的0.2PNN-0.8PHT陶瓷具有最优良的性能。

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作者
王瑞雪;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科凝聚态物理
授予学位硕士
导师姓名杨彬;
年度 2012
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类金属陶瓷材料;
关键词
陶瓷材料; 固相反应法; 机电耦合系数; 电学性能; 烧结温度; 拉曼光谱;

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