鐠元素?fù)诫s改性PZT95-5陶瓷的制備及其性能研究.pdf

1、鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷材料是具有典型的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的二元固溶體，這種材料不僅具有較好的壓電性能，而且具有優(yōu)良的介電性能和鐵電性能。PZT在儲(chǔ)能電子元件制備，實(shí)現(xiàn)傳感器功能等方面都有著廣泛的應(yīng)用。為了滿(mǎn)足日益發(fā)展的電子信息工程技術(shù)，PZT的發(fā)展趨勢(shì)主要是通過(guò)與其它功能材料合成三元固溶體或者通過(guò)摻雜微量元素使之在介電性能，壓電性能等方面具有更加優(yōu)良的特性。
　　為探究鐠離子摻雜對(duì)PZT95/5陶瓷的微結(jié)構(gòu)及性能的影響，本研究以一氧化鉛

2、、氧化鋯、二氧化鈦和硝酸鐠為主要的實(shí)驗(yàn)原料，運(yùn)用固相高溫?zé)Y(jié)法燒結(jié)制備得到不同鐠離子含量摻雜的PZT95/5陶瓷，運(yùn)用XRD、SEM測(cè)試所制得的陶瓷樣品的微觀結(jié)構(gòu)和性能，利用精密阻抗分析儀和鐵電分析儀在一定的環(huán)境和條件下對(duì)摻雜鐠的PZT95/5陶瓷樣品的介電性能和鐵電性能進(jìn)行測(cè)量和比較。我們希望能夠獲得綜合性能較優(yōu)的PZT95/5陶瓷材料。
　　本研究對(duì)于PZT95/05陶瓷主要的工作以及得到的成果有:通過(guò)傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法在一定的

3、燒結(jié)溫度下制備出PZT95/5陶瓷和鐠離子摻雜量不同的PZT95/5陶瓷。利用XRD圖像得出燒結(jié)溫度在1250℃時(shí)得到的陶瓷樣品基本無(wú)雜相存在。XRD圖譜結(jié)果表明鐠摻雜有利于PZT95/5陶瓷鐵電三方相到反鐵電四方相的轉(zhuǎn)變的微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，由SEM照片可以看出摻雜一定量的鐠，可以使得PZT95/5陶瓷樣品的晶粒分布更加均勻，結(jié)構(gòu)致密度也會(huì)得到提高，但是鐠摻雜過(guò)量反而會(huì)抑制晶粒發(fā)育。隨著鐠摻雜量的增加，樣品的相對(duì)介電常數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)