导读:本文包含了模板晶粒生长论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:铌酸钾钠,铌酸锶钾,熔盐法,拓扑化学转化法
模板晶粒生长论文文献综述
郭壮壮[1]（2019）在《铌酸钾钠基压电织构陶瓷的模板晶粒生长法制备研究》一文中研究指出(K,Na)NbO_3基无铅压电晶体材料由于其性能优异,已被认为是传统PZT陶瓷极具潜力的替代品。与单晶相比,具有晶粒取向的KNN陶瓷制备周期短,成本低,因此织构化的KNN陶瓷化得到了迅速发展。本文选择K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3(KNN)体系为研究对象,探索晶种种类和含量对KNN陶瓷致密化和电性能的影响,利用柱状KNN微晶粉体为籽晶模板,采用模板晶粒生长法(TGG)和涂刷流延成型工艺制备KNN织构陶瓷,研究KNN织构陶瓷的烧结行为、织构度以及沿不同方向的电性能。首先采用固相法合成的KNN粉体为基体,熔盐法合成的针状KSr_2Nb_5O_(15)(KSN)微晶为晶种,制备出(1-x)KNN-x KSN复相陶瓷,研究了晶种含量以及烧结工艺参数对陶瓷的密度、微观组织结构以及介电性能的影响规律。结果表明:少量KSN晶种的添加,能够有效促进陶瓷的致密化过程,当x=0.15时,陶瓷密度达到最大值(>98%),并且晶粒尺寸均匀;随着晶种含量的增加,复相陶瓷的烧结温度相应提高,钙钛矿结构相向钨青铜结构相发生转变,证实针状KSN微晶不适合作为籽晶模板去制备KNN织构陶瓷。其次采用熔盐法合成了针状的前驱体,探索了KSN晶种和SrCO_3的添加对前驱体分散性和形貌的影响规律。通过拓扑化学法将分散性较好的前驱体转化为KNN微晶粉体,研究了SrCO_3含量对前驱体和KNN微晶相结构和形貌的影响规律。研究表明:Sr含量对钨青铜结构前驱体到钙钛矿结构KNN的相转变有着显着的影响,当SrCO_3含量小于等于0.4时,前驱体能够全部转化为钙钛矿相,合成的微晶颗粒保持了前驱体的非等轴形貌,长径比约为12,并且具有较高的烧结活性。最后采用固相法合成的KNN粉体为基体,拓扑化学转化法合成的柱状KNN微晶为晶种,制备KNN基多晶陶瓷材料,研究了晶种含量对KNN基多晶陶瓷材料烧结特性、微观组织结构和电性能的影响规律。结果表明:随着晶种含量的增加,KNN基陶瓷烧结温度升高,密度先增大后减小,当晶种含量为40 wt%时,相对密度达到95.7%,陶瓷晶粒呈现“双晶”结构,居里温度T_c=350℃,压电常数d_(33)=118 pC/N。以优化的组成为原料(40 wt%微晶作模板,60 wt%基体),采用涂刷流延成型工艺,获得了KNN织构陶瓷。结果表明:KNN织构陶瓷的微观组织和电性能均表现出了明显的各向异性,平行流延方向含有条状晶粒,并且定向排布,垂直流延方向均为多边形等轴形貌晶粒;平行流延方向的介电性能小于垂直流延方向,而垂直流延方向的最大介电常数达到了20000,压电常数为142 pC/N。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
孙胜[2]（2019）在《模板晶粒生长技术制备PIN-PMN-PT织构陶瓷及其性能研究》一文中研究指出近年来,弛豫铁电单晶Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3(PIN-PMN-PT)在(001)方向上具有优异的压电性能和应变响应以及高的居里温度、相变温度和大的矫顽场而备受瞩目,但是由于制备工艺复杂、成品率低以及制备周期长等问题限制了其广泛应用。采用模板晶粒生长(TGG)技术,制备出的<001>取向的织构陶瓷可以大幅度提高压电陶瓷的电学性能,并且制备工艺简单,适合大规模生产。本文首先利用拓扑化学熔盐合成(TMSS)法制备出片状PbTiO_3(PT)模板,并在此基础上首次合成出具有片状形貌的Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3(PZT)晶粒,然后以PT模板为种晶,利用TGG技术制备出具有<001>取向的0.36PIN-0.30PMN-0.34PT织构陶瓷,对模板和织构陶瓷的制备工艺和性能进行了系统的研究。在用TMSS法制备片状PT模板的过程中,通过调控前驱体PbBi_4Ti_4O_(15)以及模板合成过程中的烧结条件、酸洗浓度、PbO过量等工艺参数,获得了<001>取向的纯钙钛矿结构的片状PT模板,其径向尺寸为5~15μm,厚度为0.3~0.5μm,径厚比为10~30,符合模板材料的选用要求。在此基础上,通过采用TMSS法,首次合成出具有不同锆钛比的<001>取向的片状PZT晶粒,并发现锆钛比为5:5时,PZT处于准同型相界附近,并获得最佳的片状形貌,径向尺寸达到了1~5μm,厚度约为0.2μm,这为PZT基织构陶瓷的发展奠定了坚实的基础。在TGG技术制备织构陶瓷的过程中,首先通过调整流延工艺参数,制备出高质量的陶瓷素坯膜片,厚度为45~65μm,再经迭压后,成功制备出模板平铺良好且分散均匀的织构陶瓷生坯。随后,通过改变PT模板添加量和烧结温度制备出高取向度的PIN-PMN-PT织构陶瓷。结果表明:当模板含量为5 wt%时,在1250oC保温5 h后得到的织构陶瓷在<001>方向具有最高的取向度(f为63%),体积密度和相对密度分别为7.8641 g/cm~3和96%,准静态压电常数d_(33)为658 pC/N,50 kV/cm电场下的最大单极应变S_(max)为0.653%,对应高场下的等效压电常数d~*_(33)为1306 pm/V,相转变温度T_(R-T)为196℃,居里温度T_C为261℃,相比于随机取向陶瓷(d_(33)为433 pC/N、S_(max)为0.206%、d~*_(33)为412 pm/V、T_(R-T)为174℃、T_C为243℃)有大幅度的提高。铁电性能方面,剩余极化强度P_r为26.1μC/cm~2,矫顽场E_C为12.3 kV/cm,有略微减弱,但相比传统的PMN-PT驰豫铁电材料,E_C接近其矫顽场的两倍。因此,通过PT模板织构化的0.36PIN-0.30PMN-0.34PT压电陶瓷由于具有较高的温度稳定性和高场下较好的应变响应和压电性能,可以在更高的温度和电场下使用。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01）
盛云[3]（2018）在《模板晶粒生长技术制备PT/PZT基织构陶瓷的研究》一文中研究指出随着科技发展的日新月异,传统压电陶瓷已无法紧跟市场需求的步伐,因此,发展新型陶瓷逐渐成为学术领域的研究重点。近年来,织构压电陶瓷由于制备方法简单、成本低廉、易于规模化生产且具有优异压电性能等特点,在作动器、新型传感器、换能器等领域具有广阔的应用前景。本课题首先利用熔盐法和拓扑化学微晶转化法制备出片状的BaTiO_3(BT)模板,然后结合模板晶粒生长技术成功制备出0.675PMN-0.325PT(PMN-PT)及0.4PMN-0.25PZ-0.35PT(PMN-PZT)织构陶瓷。文章系统地研究了模板、织构陶瓷的制备工艺以及模板对陶瓷织构化、性能的影响,探讨了各阶段的反应机理。在两步熔盐法和拓扑化学微晶转化法制备片状BT模板的过程中,通过调控前驱体Bi_4Ti_3O_(12)和BaBi_4Ti_4O_(15)以及BT模板合成过程中的煅烧温度、降温速率、酸洗浓度等工艺参数,获得了<001>取向的纯钙钛矿结构片状BT模板,片状模板的长宽尺寸为5~15μm,厚度为0.5μm~1μm,径高比大于10,适合用于制备PMN-PT及PMN-PZT织构陶瓷。采用流延成型技术制备出高质量流延素坯,通过调整溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂的配比,成功地流延出表面平整、无明显缺陷、BT模板沿流延方向定向排列且厚度约为50μm的PMN-PT流延素坯膜片,迭压后烧结成瓷。在陶瓷烧结过程中,通过调整BT模板的含量、烧结温度等工艺条件制备出高织构度的织构陶瓷。结果表明:模板含量为6 wt%,1180oC烧结5h后得到的PMN-PT织构陶瓷的织构度最高(66%),体积密度和相对密度分别为7.6896 g/cm~3和95%,准静态d_(33)为615 pC/N,在40 kV/cm的电场下最大单边应变S_m为0.317%,对应高场下等效压电常数d~*_(33)为793 pm/V,相比随机取向陶瓷的性能(d_(33)~403 pC/N,d_(33)~*~455 pm/V)有很大的提高。另外,模板的添加对织构陶瓷的居里温度(T_c)影响较小,T_c基本保持在150oC左右。通过与上述相同的方法制备出织构度为56%的PMN-PZT织构陶瓷,以满足更高温度条件下的应用需求。织构陶瓷的准静态d_(33)为432 pC/N,在40 kV/cm的电场下最大单边应变S_m为0.257%,高场等效压电常数d~*_(33)为643 pm/V,剩余极化P_r为41.44μC/cm~2,矫顽场E_c为9.99 kV/cm,各项电学性能均优于随机取向陶瓷在相同条件下测得的d_(33)(353 pC/N)、S_m(0.196%)、d~*_(33)(490pm/V)、P_r(25.97μC/cm~2)及E_c(11.2 kV/cm),织构陶瓷和随机取向陶瓷的居里温度T_c都维持在210oC左右。因此,陶瓷的织构化在提高各项电学性能的同时几乎不影响其相变温度。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01）
马思翔[4]（2016）在《BNT基无铅压电陶瓷的模板晶粒生长法制备及应变性能研究》一文中研究指出压电材料被普遍应用于换能器、制动器、传感器等,是现代高新材料中重要组成部分。传统的高性能压电陶瓷锆钛酸铅(Pb Zrx Ti1-x O3,PZT)因其在制备、使用中对环境的污染而受到国际法令的禁止。而无铅压电陶瓷的压电性能相对较弱,除了采用传统的掺杂或者建立新体系的方法提高其性能外,通过织构化使其择优取向来提高其压电性能的方法成为无铅压电陶瓷改性的另一条有效的途径。本文通过模板晶粒生长法(Templated Grain Growth,TGG)制备<001>取向的织构化(Bi0.5Na0.5)Ti O3(BNT)基陶瓷,通过择优取向来提高它的压电性能。为了得到晶粒匹配度高的模板,首先采用熔盐法合成了形貌较易控制的Bi4Ti3O12(Bi T)模板,以此片状Bi T粉体作为前驱体再次使用熔盐法使其发生局部化学反应生成了BNT模板。对不同热处理条件下的模板进行了相结构、微观结构的分析,实验制备的BNT模板为(001)向的片状模板,宽度大约为4-16μm,平均厚度是0.5μm。实验选取应变性能较好的处于MPB附近的BNT体系无铅压电陶瓷0.852BNT-0.12BKT-0.028BT和0.91BNT-0.06BT-0.03KNN作为研究对象,利用上述BNT模板以TGG方法将它们织构化以提高应变性能。分别对两种织构化样品进行测试分析,结果表明,陶瓷的晶粒取向度与烧结温度和模板含量有关,0.852BNT-0.12BKT-0.028BT陶瓷的取向度在模板含量为5wt.%烧结温度为1160℃时达到最大为63%,但是它的应变性能并没有得到改善,这可能是样品取向度较低而且BNT模板的掺杂改变了其化学组分,新的组分体系偏离了MPB造成了它的性能下降。对0.91BNT-0.06BT-0.03KNN体系织构化陶瓷的测试分析则得到了不同的结果,其取向度在同样的制备条件下达到了83%,较高的取向度下,其性能也取得了一定的提升,双极性应变Smax在6k V/mm达到了0.226%,相对于随机取向陶瓷提高了48.7%,这是由于织构化陶瓷晶粒朝同一方向生长使得它的非180°铁电畴翻转增加而引起的。结果表明织构化0.91BNT-0.06BT-0.03KNN体系陶瓷可能更适合于以BNT为模板采用TGG法来织构化,也说明在合适的体系和制备工艺下,晶粒择优取向有助于提高BNT基陶瓷的应变性能。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
邓珉阳[5]（2013）在《反应模板晶粒生长法（RTGG）制备BNT-BKT-BT织构陶瓷》一文中研究指出压电材料广泛应用于传感器、致动器以及储能设备中，是一类重要的高技术新材料。随着环境协调发展的需要，开发出高性能的无铅压电材料成为一个亟待解决的技术难题。本文选择Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)体系为研究对象，采用反应模板晶粒生长法（Reactive Templated Grain Growth，RTGG）制备了具有<001>择优取向的(1-x-y)Bi0.5Na0.5TiO3-yBi0.5K0.5TiO3-xBaTiO3(BNBK)陶瓷。系统研究了配方的选择、RTGG法中工艺过程控制、织构演变过程、模板晶粒外延生长机理以及陶瓷的微观形貌结构和压电、介电性能。用传统固相法制备了BNT基无铅压电陶瓷，研究了BNT-BKT二元体系、BNT-BKT-BT叁元体系以及Li掺杂BNBK陶瓷。研究了其微观形貌、相结构和压电介电性能。实验证明组分为0.85BNT-0.11BKT-0.04BT（BNBK）的陶瓷具有良好的压电性能：d33=189pC/N，kp=0.25，远高于纯BNT以及BNT-BKT陶瓷。研究发现掺杂的Li一部进入钙钛矿晶格中造成晶格畸变，另一部分聚集在晶界处，在高温下作为液相，起到加速传质促进晶粒生长的作用。当掺入0.07mol%Li时，试样的压电系数明显提高，d33最高可达230pC/N，kp最高可达0.30。采用流延工艺，以Bi4Ti3O12为模板晶种制备了BNT-BKT-BT（BNBK）织构化陶瓷。研究发现，BNBK织构陶瓷的形成共经过原位拓扑反应阶段和模板晶粒外延生长阶段。原位拓扑反应在800oC发生，模板晶粒外延生长阶段在1000℃以上发生。以BIT为模板制备的BNBK织构陶瓷具有良好的晶粒定向效果。通过XRD和SEM分析得知，模板晶粒在升温过程中逐步吞噬基体晶粒形成织构，织构度随着烧结温度的升高而增加。在1200℃下烧结的样品织构度f可达0.60。所制备的BNBK织构陶瓷具有优良的性能：d33=254pC/N，kp=0.34，Tc=320℃。其d33是同等条件下烧结的随机取向BNBK陶瓷的1.4倍。本文还探讨了RTGG法制备BNBK陶瓷的一些影响因素。研究发现以BaTiO3为Ba源可以使BT-BNT固溶温度和原位反应温度错开，减缓低温热处理时离子交换速率，有利于保持模板在原位拓扑反应过程中的完整性。增加模板含量可以有效提高样品的织构度，模板越多，模板晶粒需要生长的距离短，一定程度地降低了外延生长的难度。添加过量的Bi2O3可在高温下形成液相，使得基质中的细小晶粒溶于该液相，并迅速扩散到模板表面进行外延生长，有利于织构化的形成。实验还发现，用BNT超细粉料代替Bi2O3、Na2CO3和TiO2的方法并不可取，加入的BNT细小颗粒反倒为原位拓扑反应生成的BNT提供了仔晶晶核，相比于沿着模板外延生长，沿着BNT仔晶生长的势垒更低，造成了基体晶粒生长速率反倒加快的现象。(本文来源于《天津大学》期刊2013-11-01）
李月明,黄丹,廖润华,王进松,江向平[6]（2009）在《模板晶粒生长技术制备SrBi_2Nb_2O_9织构陶瓷》一文中研究指出以熔盐法制备的片状SrBi2Nb2O9晶体为模板剂,采用模板晶粒生长技术和流延法制备了Sr-Bi2Nb2O9织构陶瓷,研究了模板含量对SrBi2Nb2O9织构陶瓷烧结行为、织构度、显微结构的影响。结果表明:模板含量为10wt%时,1200℃保温2h烧结可获得体积密度最大的SrBi2Nb2O9织构陶瓷,模板含量继续增加,体积密度降低;织构陶瓷的晶粒尺寸随模板含量的增加而逐渐增大,且晶粒取向性生长趋于明显,当模板含量为10wt%时,织构化SrBi2Nb2O9陶瓷的晶粒取向率f达到最大值,为0.81;织构化陶瓷的压电常数d33达到13pC/N,高于固相法制备的陶瓷的压电常数。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2009年05期）
崔春伟,黄金亮,殷镖,杨兴化,汪潇[7]（2007）在《模板晶粒生长技术制备织构化SrBi_2Nb_2O_9陶瓷》一文中研究指出以熔盐法合成各向异性的片状单相SrBi2Nb2O9(SBN)陶瓷粉体作为模板,采用模板晶粒生长(templated grain growth,TGG)技术制得织构化SBN陶瓷。研究结果表明:随着烧结温度的升高和模板数量的增加,其晶粒取向率升高。当模板数量(质量分数)为20%时,在1300℃烧结3h可获得晶粒取向率为0.86的织构化SBN陶瓷。同时,TGG技术制得的织构化SBN陶瓷的相对体积密度在烧结温度低于1300℃时,随烧结温度的升高而升高;在1300℃时为91.22%;在高于1300℃时开始下降。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2007年10期）
模板晶粒生长论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,弛豫铁电单晶Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3(PIN-PMN-PT)在(001)方向上具有优异的压电性能和应变响应以及高的居里温度、相变温度和大的矫顽场而备受瞩目,但是由于制备工艺复杂、成品率低以及制备周期长等问题限制了其广泛应用。采用模板晶粒生长(TGG)技术,制备出的<001>取向的织构陶瓷可以大幅度提高压电陶瓷的电学性能,并且制备工艺简单,适合大规模生产。本文首先利用拓扑化学熔盐合成(TMSS)法制备出片状PbTiO_3(PT)模板,并在此基础上首次合成出具有片状形貌的Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3(PZT)晶粒,然后以PT模板为种晶,利用TGG技术制备出具有<001>取向的0.36PIN-0.30PMN-0.34PT织构陶瓷,对模板和织构陶瓷的制备工艺和性能进行了系统的研究。在用TMSS法制备片状PT模板的过程中,通过调控前驱体PbBi_4Ti_4O_(15)以及模板合成过程中的烧结条件、酸洗浓度、PbO过量等工艺参数,获得了<001>取向的纯钙钛矿结构的片状PT模板,其径向尺寸为5~15μm,厚度为0.3~0.5μm,径厚比为10~30,符合模板材料的选用要求。在此基础上,通过采用TMSS法,首次合成出具有不同锆钛比的<001>取向的片状PZT晶粒,并发现锆钛比为5:5时,PZT处于准同型相界附近,并获得最佳的片状形貌,径向尺寸达到了1~5μm,厚度约为0.2μm,这为PZT基织构陶瓷的发展奠定了坚实的基础。在TGG技术制备织构陶瓷的过程中,首先通过调整流延工艺参数,制备出高质量的陶瓷素坯膜片,厚度为45~65μm,再经迭压后,成功制备出模板平铺良好且分散均匀的织构陶瓷生坯。随后,通过改变PT模板添加量和烧结温度制备出高取向度的PIN-PMN-PT织构陶瓷。结果表明:当模板含量为5 wt%时,在1250oC保温5 h后得到的织构陶瓷在<001>方向具有最高的取向度(f为63%),体积密度和相对密度分别为7.8641 g/cm~3和96%,准静态压电常数d_(33)为658 pC/N,50 kV/cm电场下的最大单极应变S_(max)为0.653%,对应高场下的等效压电常数d~*_(33)为1306 pm/V,相转变温度T_(R-T)为196℃,居里温度T_C为261℃,相比于随机取向陶瓷(d_(33)为433 pC/N、S_(max)为0.206%、d~*_(33)为412 pm/V、T_(R-T)为174℃、T_C为243℃)有大幅度的提高。铁电性能方面,剩余极化强度P_r为26.1μC/cm~2,矫顽场E_C为12.3 kV/cm,有略微减弱,但相比传统的PMN-PT驰豫铁电材料,E_C接近其矫顽场的两倍。因此,通过PT模板织构化的0.36PIN-0.30PMN-0.34PT压电陶瓷由于具有较高的温度稳定性和高场下较好的应变响应和压电性能,可以在更高的温度和电场下使用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
模板晶粒生长论文参考文献
[1].郭壮壮.铌酸钾钠基压电织构陶瓷的模板晶粒生长法制备研究[D].太原理工大学.2019
[2].孙胜.模板晶粒生长技术制备PIN-PMN-PT织构陶瓷及其性能研究[D].南京航空航天大学.2019
[3].盛云.模板晶粒生长技术制备PT/PZT基织构陶瓷的研究[D].南京航空航天大学.2018
[4].马思翔.BNT基无铅压电陶瓷的模板晶粒生长法制备及应变性能研究[D].华中科技大学.2016
[5].邓珉阳.反应模板晶粒生长法（RTGG）制备BNT-BKT-BT织构陶瓷[D].天津大学.2013
[6].李月明,黄丹,廖润华,王进松,江向平.模板晶粒生长技术制备SrBi_2Nb_2O_9织构陶瓷[J].功能材料与器件学报.2009
[7].崔春伟,黄金亮,殷镖,杨兴化,汪潇.模板晶粒生长技术制备织构化SrBi_2Nb_2O_9陶瓷[J].硅酸盐学报.2007