織構型KNN基無鉛壓電陶瓷的流延成型工藝和性能研究.pdf

1、對于壓電陶瓷材料，目前世界上廣泛應用的是傳統(tǒng)的PbZrTiO3體系。這類材料具有非常好的壓電性能，然而含有毒性物質(zhì)PbO，且比例高達70％，因此開發(fā)出新型的無鉛壓電陶瓷以取代PZT基壓電材料是當今世界該領域的重要課題。
　　 (K0.5Na0.5)NbO3基壓電陶瓷由于具有高的居里溫度，較好的壓電性能，優(yōu)越的環(huán)境協(xié)調(diào)性近年來作為電光材料受到重視。然而該體系陶瓷難于燒結致密，極大地限制了其電學性能。本文結合A、B位取代摻雜、添加助

2、燒劑、織構化處理等措施試圖改善KNN基壓電陶瓷的電學性能。
　　 本文首先對流延成型工藝參數(shù)進行了探索。通過流延成型工藝，實現(xiàn)了以模板晶粒生長(TGG)技術制備KNN基織構型陶瓷。由正交試驗確定了有機溶劑、分散劑、塑性劑、粘結劑的配比組成，得到了懸浮均質(zhì)、分散充分、粘度適中的漿料，并得到了強度韌性好，易于加工和儲存的流延成膜。并通過實驗對比了流延機不同刮刀高度和流延速度對陶瓷的織構度的影響，最后確定了所使用流延機的最佳刮刀高度為

3、1501μm，最佳流延速度為1.0cm/s。
　　 接著用TGG技術制備了織構型KNN-0.015BiScO3陶瓷，并主要研究了模板含量對其結構和電性能的影響。相比隨機取向型陶瓷，織構型不僅沒有降低KNN-0.015BS陶瓷的居里溫度，而且很大程度上提高了工作溫區(qū)的介電穩(wěn)定性：經(jīng)計算在100-300℃溫度范圍內(nèi)，隨機取向型陶瓷的介電常數(shù).溫度變化率較大，在20％以上；而對于不同模板含量的織構型陶瓷，介溫變化率均控制在7％以下。另