导读:本文包含了钛酸铋钠钛酸钡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电致伸缩,无铅,热稳定性
钛酸铋钠钛酸钡论文文献综述
王亮[1]（2019）在《钛酸钡基和钛酸铋钠基无铅电致伸缩陶瓷性能研究》一文中研究指出电致伸缩效应能够实现机电转化,且其具有应变滞后低的优点,因此,它可应用于微位移驱动器设备。对电致伸缩效应的研究起初是从铅基弛豫铁电体中展开的,而随着绿色环保要求的发展,人们逐渐关注无铅体系。本文设计并制备了(1-x)BaTiO3-xBi(Li0.5Nb05)O3(BT-xBLN)和(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xxBaO.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3(NBT-xBCZT)两种无铅陶瓷,对它们进行了XRD、SEM、介电及铁电性能测试,分析了它们的结构演变、微观形貌、介电、铁电及电致伸缩性能,探讨了其应变热稳定性与极化强度(相对介电常数)的关系。具体的实验结论如下:(1)对于BT-xBLN陶瓷,XRD精修表明,BLN掺杂量x=0.08时,晶体开始由p4mmm四方相转变为pm-3m立方相。低温介电结果表明,x=0.08组分显示出明显的介电弛豫现象,而且从-55℃～125℃温度范围出现了平稳的介电平台,此组分介电热变化率为△εr/ε25≦±15%,符合X7R电容器标准要求。铁电性能测试表明,x=0.08组分在30℃～120℃温度范围内,表现出低滞后、高热稳定性的应变,其应变大小为0.024%左右。通过介电测试和铁电测试,从实验上证明了应变的热稳定性来源于介电的热稳定性。计算得出BT-xBLN陶瓷体系的电致伸缩系数Q33为0.03 7-0.049 m4/c2。(2)对于NBT-xBCZT陶瓷,XRD精修表明,由于大半径离子Ba2+的引入,其晶格常数和晶胞体积都随之增大,并且它们的平均晶体结构都表现为pm-3m赝立方。介电测试表明,NBT-xBCZT陶瓷体系具有明显的弛豫现象,且在x=0.32和xx=0.36组分中出现了平稳的介电平台。铁电测试表明,在30℃～150℃温度范围内,四个组分极化强度的变化率均在20%左右,其中,在x=0.36组分中发现其在50 kV/cm电场下最大应变达到0.112%,温度增加到150℃,其应变仍能保持到30℃时值的64%,证明了应变的热稳定性与极化的热稳定性有关。计算得出NBT-xBCZT陶瓷体系的电致伸缩系数Q33为0.0282～0.0314 m4/c2。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
李路成[2]（2018）在《钛酸铋钠—钛酸钡基MPB附近能量储存与电卡制冷性能的应力调控研究》一文中研究指出高性能铁电/反铁电材料及其电子元器件,在国防、航空航天、电子通信、日常家电等领域具有广泛的应用前景。本文采用固相烧结法制备了位于准同型相界(MPB)附近的钛酸铋钠-钛酸钡基(BNT-BT)铁电陶瓷。通过对煅烧粉体施加不同的机械应力,分别制备出了微米级、亚微米级与纳米级陶瓷粉体,并将不同尺寸的陶瓷粉体烧结形成陶瓷。系统研究了不同机械应力对铁酸铋(BFO)掺杂与Bi缺位调控的BNT-11BT-xBFO(x=0,0.03,0.06,0.09)陶瓷体系的介电性能、铁电性能、能量储存性能以及电卡制冷性能的影响。研究结果表明:(1)随着叁方BFO掺杂量的增加,准同型相界附近BNT-BT陶瓷中的四方铁电相(P4mm)会逐渐转变为四方反铁电相(P4bm),表明BFO的加入有利于准同型相界向铁电相区移动;此外,随着机械应力的增加,材料中的四方铁电相也会逐渐转变为四方反铁电相。(2)随着陶瓷粉体中机械应力的不断增加,其相应陶瓷材料的储能特性(储能密度和效率)会逐渐改善;对于未掺杂陶瓷的储能特性的改善尤为显着,由纳米陶瓷粉体所制备的陶瓷在室温下的储能密度(W)和效率(η)分别为0.766 J/cm3和72.2%,相较于微米陶瓷粉体所制备陶瓷储能性能(W～0.173 J/cm3,η～15.58%),其储能密度和效率分别增加了 343%和363%;此外,该陶瓷还表现出了较好的温度稳定性,在跨度高达120 K的温度范围内(333 K～453 K)其储能效率均大于80%,在353 K时获得最佳的储能特性(W～0.847 J/cm3,η～84.39%)。(3)由亚微米级陶瓷粉体所制备的x = 0.06陶瓷,在29.775 kV/cm的电场下,其最大的电卡制冷温度(ΔT)可以达-1.1K;研究发现其大的负电卡制冷效应主要归结于陶瓷粉体中较大的外加机械应力、较高的BFO掺杂量以及较高的Bi缺位等多个因素共同影响。(本文来源于《广西大学》期刊2018-12-01）
王军[3]（2018）在《钛酸铋钠—钛酸钡陶瓷压电响应与微观结构研究》一文中研究指出本文使用(1-x)Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-xBaTiO_3(BNT-xBT)(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08和0.10)为研究对象,采用传统固相烧结法制备BNT-xBT压电陶瓷。系统研究了BNT-xBT压电陶瓷的微观结构、介电性能、铁电性能与压电响应。(1)BNT-xBT压电陶瓷的微观结构与场致相/畴变主要通过SEM、XRD、拉曼衍射和TEM来表征。BNT-x BT压电陶瓷晶粒尺寸随x增加在x≤0.06减小,在x>0.06增加。BNT存在两种纳米孪畴,BNT-6BT的层状畴隙存在极性纳米微区,BNT-10BT中存在多层状畴和纳米畴结构。BNT-xBT陶瓷随x增加从叁方相结构向四方相转变,在x=0.06是叁方和四方相结构共存状态。极化后,叁方结构出现分峰效应,Na-O和Ti-O键极性增强,BNT反相结构得到加强,BNT-6BT出现短程极性纳米畴相向长程有序结构过渡的现象,BNT-10BT的超晶格衍射减弱。(2)BNT-xBT压电陶瓷的介电性能通过极化前后的介电温谱和高场迭加小信号介电常数和损耗来说明。BNT-xBT陶瓷的介电温谱表现出明显的频率弥散现象和热滞后特性。介电损耗峰温度T_m和频率f遵循Vogel-Fulcher(VF)定律,在x=0.06处加热和冷却过程的激活能最小。体系中降温过程的激活能普遍大于升温过程的,冻结温度均比升温过程的低,升降温的特征频率的变化随x增加单调减小的。极化后的BNT-xBT介电温谱也表现出明显的频率弥散现象和热滞后现象,电场极化降低了介电常数ε_r,低温介电弥散基本消失。极化后BNT-xBT陶瓷的T_m与f的VF关系获得的激活能普遍低于未极化状态,极化后的冻结温度比未极化状态的要高。迭加小信号BNT-xBT陶瓷的介电性能在第一个循环电场下产生非均匀极性微区激发的高介电常数,第二个循环介电常数的显着降低,之后的循环介电常数变化不大。介电损耗(tanδ)在第一个电场循环的反向方向最高,随着循环次数增加而逐渐稳定。(3)BNT-xBT陶瓷的电滞回线随着电场增加趋于饱和。纯BNT为代表电滞回线的演变可以分为叁个阶段,电滞回线面积<A>遵循简单的幂律关系,纯BNT第叁阶段α值比第一阶段大得多。BNT-6BT处的铁电的电场依赖性与纯BNT存在较大差异。BNT-10BT的标度行为存在两个阶段。BNT-xBT陶瓷的电滞回线温度依赖性是随温度升高逐渐膨胀饱和。BNT的电滞回线<A>的温度标度关系可分别写为<A>∝T~(0.843)(低温段)和<A>∝T~(0.374)(高温段),在BNT-6BT中则是无单调规律的变化趋势。BNT-10BT的<A>基本上随温度增加呈现增长状态。BNT-xBT陶瓷的铁电的频率依赖性表现在随频率增长导致电滞回线的收缩。BNT的电滞回线以<A>∝f~(-0.325)(低频段)和<A>∝f~(-0.16)(高频段)的形式表示。畴转换过程可以分为叁个区域,即分别是冻结、蠕变和流动区。BNT-xBT陶瓷随循环电场的次数增加电滞回线逐渐收缩。(4)BNT-xBT陶瓷的弱场压电响应通过d_(33)、k_p、k_t和k_t/k_p系列压电参数来说明。其中,d_(33)随x增加在x≤0.06增加,在x>0.06减小,k_p和k_t的变化和d_(33)的基本一致,但是k_t/k_p变化趋势和d_(33)相反。低场应变压电响应通过直流电场极化后的BNT-xBT陶瓷在1/5矫顽场E_C的不同频率的线性应变曲线表征,具有线性趋势和非线性滞后的应变回线。d~*_(33)随着频率增加基本没有出现较大的波动。BNT-x BT高场应变压电响应通过高场应变表征,随电场增强应变回线逐渐成为蝴蝶曲线,d~*_(33)s~+增加,d~*_(33)s~-下降。随着温度增加,蝴蝶曲线逐渐饱满,d~*_(33)s~+基本上单调递增,d~*_(33)s~-基本上是单调递减。BNT-x BT迭加小信号压电响应通过压电滞后回线表征,随着电场循环次数的增加,应变曲线逐渐收缩,d~*_(33)s~+逐渐降低,d~*_(33)s~-逐渐增加。随着迭加小信号电场循环次数增加,压电回线逐渐收缩,d_(33)在第一个循环迭加电场中出现最大值,之后依次递减。(5)为了改善BNT基陶瓷大电场诱导应变与应变滞后不能协同的问题,通过BNT与弛豫体复合形成铁电弛豫陶瓷的方法,研究了(1-x)Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-xSr_(0.85)Bi_(0.1)TiO_3(BNT-x SBT,x=0.4,0.5,0.6和0.7)陶瓷的弛豫特性、电致伸缩应变行为。发现了低温下的铁电弛豫和高温下的Maxwell-Wagner介电弛豫共存现象。同时,获得了零滞后P-E回线及非常高的压电应变系数d_(33)=1658 pC/N,同时具有大的电致伸缩系数Q=0.287m~4C~(-2)。铁电弛豫行为和巨电致伸缩应变可能与遍历态极性微区的重新取向和反转以及Bi~(3+)偏离中心位置和孤对电子的组合效应有关。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2018-06-01）
张世鑫,项阳[4]（2018）在《钛酸铋钠-钛酸钡铁电单晶纵向压电效应取向性质研究》一文中研究指出基于无铅铁电单晶钛酸铋钠-钛酸钡(0.95(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3-0.05BaTiO_3)的全矩阵系数,系统地研究了晶体纵向压电效应的取向性质。在(100)面和(010)面上纵向压电参数d_(33)的取向变化规律完全相同,最大值均出现在[001]方向,其值为360pC/N;而在(001)面上,压电参数的大小与取向无关,表现出各向同性,其值均为360pC/N。在(110)面上压电参数也具有明显各向异性,最大值为209.2pC/N;沿[111]方向的d_(33)为88.1pC/N。(本文来源于《山西大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
黄婷[5]（2017）在《钛酸铋钠—钛酸钡在准同型相界组分的相变光谱学研究》一文中研究指出众所周知,准同型相界区(MPB)存在着多相的竞争,在此区域内组分的电学性能会有极大的增强。所以,近年来越来越多的研究热点集中在具有MPB的铁电材料上。Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NBT)属于ABO3型无铅钙钛矿铁电体,其A位由Na~+和 Bi~(3+)随机占据。而当 NBT 与 BaTi03(BT)形成固溶体 Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3-x)%BaTiO_3(NBBTx)后,电学性能得到改善,尤其是在MPB区域附近表现出优异的机电性能。NBBTx在6%<x<8%范围内,整个系统处于叁方相和四方相共存,也就是形成了MPB。相比于纯NBT,NBBTx中接近MPB部分的组分的矫顽场明显降低,压电性能被显着改善。鉴于NBBTx在光电子应用上的巨大潜在价值,其相关的物理性质更需要被深入研究,比如光学性能等。此外,光谱学手段是用于材料表征的非破坏性探测技术,通过光谱分析,可以获得材料的光学常数,晶格振动,电子能带结构以及电子跃迁等重要信息。当材料处于变温条件下,可以了解声子行为和带间跃迁能量在相变中的演化规律,从而研究材料的相变物理机制,为研究相变材料的物理特性开辟了崭新而有效的途径。本文的主要工作和创新点包括以下几点:1.研究了 NBBT6%-1单晶在298-453 K内的紫外-可见透射光谱,通过分析其透射吸收边确定了光学带隙值。此外,从NBBT6%-1单晶在特定波长下的透过率和吸收率随着温度变化的关系,再结合线性分析,得到叁个与结构变化相关的反常温度点:356 K,379 K和423 K。利用Tauc公式分析NBBT6%-1单晶(Bridgman生长而得)在常温下透射光谱的吸收边,可大致确定其直接光学跃迁带隙Eg大约在3.13 eV。然后由变温(298-453 K)的透射光谱观察到吸收边随着温度升高而红移,由此得到其跃迁带隙随着温度升高逐渐减小的结论。根据NBBT6%-1单晶在650 nm和800 nm下的透过率和吸收率随着温度的变化图,发现了叁个和材料的结构变化相关的温度异常点。结合NBBT6%-1单晶的透射和反射光谱的信息,可知NBBT6%-1在2-6eV内除了直接跃迁外,还至少存在一个高能跃迁。2.通过变温椭圆偏振光谱技术,研究了 NBBT7%单晶在超低温4.2-300 K温度区间内,以及x-Co:NBBT6%单晶(Co掺杂的NBBT6%单晶)在250-650K的高温范围内的复介电函数的温度依赖关系。通过拟合椭偏数据,得到这两种单晶在2-6 eV内有两个带间跃迁。通过分析带间跃迁能量值Ecp1和cp2的温度依赖关系后,可知NBBT7%单晶在超低温4.2-300 K温度区间内,以及x-Co:NBBT6%单晶在250-650 K的高温范围分别存在着反常温度点。此外,还讨论了 Co掺杂对NBBT6%晶体的带间跃迁的影响。运用椭圆偏振光谱技术,分别对在MPB区组分的NBBT7%和Co掺杂的NBBT6%(x-Co:NBBT6%,x=0%,0.5%和0.8%)单晶进行超低温和高温区间内的研究。在分析椭偏数据时,本章通过将表面粗糙层考量在内的叁层模型的块材椭偏数据处理方法,得到了去除表面粗糙层影响的复介电函数。然后运用SCP模型,拟合复介电函数的二阶导数,可知NBBT7%和NBBT6%在2-6 eV间有两个带间跃迁,并得到相应的跃迁能量值Ecp1和Ecp2。通过研究这两种单晶的Ecp1和Ecp2在各自的温度依赖关系后,可知NBBT7%在超低温下存在叁个温度异常点,分别为60 K、150K和240K;对于x-Co:NBBT6单晶,在x=0时,其温度异常点为400K和500K;而Co掺杂后(x=0.5%和0.8%),这两个温度异常点有上升的趋势。本章椭偏数据中发现异常点与材料本身的结构变化密切相关。3.研究了 NBBT6%-1在298-453 K的变温拉曼谱,通过分析与Ti-O键振动相关的声子模式的行为后,验证了其在透射光谱数据中发现的379 K和423 K两个反常温度点。从NBBT7%在4.2-300 K内涉及Bi振动的声子模式随温度的演化,可验证其在椭偏光谱中发现的反常温度点。NBBT7%在超低温下的异常光谱变化与偏离中心的Bi离子所引起的晶格密切相关。对于x-Co:NBBT6%,其在250-650 K的变温拉曼数据能验证从椭偏数据中的反常温度点,它们分别对应于铁电到反铁电相变(TFE-AFE)和反铁电到顺电的相变(TAFE-PE)。此外,还发现因Co掺杂量的不同会引起x-Co:NBBT6%中涉及Ti-O键振动的声子模式出现反常的峰位移动,这与样品中Co~(2+)和Co~(3+)相对浓度的不同有关,XPS的数据分析能印证这个观点。通过分析NBBT6%-1在298-453 K范围内的变温拉曼光谱,研究了与Ti-O键振动有关声子模式的频率和强度变化趋势后,得到两个温度异常点379 K和423 K,从而验证了透射光谱数据中的发现温度异常点。这两个温度点分别对应于未极化的NBBT6%-1晶体的退极化温度Td-unpoled和铁电相到反铁电相的转变温度TFE-AFE;而透射谱中发现的356 K这一反常温度点为极化纳米畴的偶极冷冻温度(TVF)。对于NBBT7%单晶,其在超低波数区域的声子模式与偏离对称中心的Bi离子的振动相关,而其在4.2-300 K内频率和半峰宽的变化趋势能佐证在椭偏光谱中发现的温度异常。因此得出NBBT7%在超低温下的异常光谱变化是由偏离中心的Bi离子引起的晶格不稳定造成的。最后,对x-Co:NBBT6%单晶中涉及Ti-O键振动的声子模式的频率和相对峰面积的变化进行线性分析后,可佐证其在250-650K内椭偏光谱中所发现的温度异常点。此外,还发现由于Co的掺杂量不同(x=0.5%和0.8%),使得涉及Ti-O键振动的声子模式出现的反常峰位的移动。考虑到Co~(2+)和Co~(3+)因离子半径的差异,会对声子模式的峰位移动造成相反的影响,所以该拉曼峰位的反常移动与样品中Co~(2+)和Co~(3+)相对浓度的不同有关,XPS的数据分析能印证这个观点。此外,通过对比相近体系的xCr-50%Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-50%(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3(x=0%,1%,2%和2.5%)陶瓷样品的拉曼光谱,可以进一步确认单晶样品拉曼光谱分析结果的可靠性。4.基于 Bruker 公司的 Dimension Icon,Horiba Jobin Yvon 公司的 LabRAM HR800以及Linkam冷热台,提出了一种可实现较大温度范围的变温原位AFM/PFM-拉曼联用系统方案。拉曼光谱固然可以通过声子振动模式提供样品晶体结构相关的宝贵信息,但是对于准同型相界的铁电体存在着大量多种相共存的情况,为了进一步得到在共存状态下各个相结构的信息,在进行拉曼光谱研究的同时还必须得知量测点的形貌和畴壁等信息。遗憾的是拉曼光谱仪所携带的用于选取量测点的光学显微镜无法满足这一需求。因此,对整合原子力显微镜和拉曼光谱仪的联用系统的需求日益迫切。然而目前商用的联用系统在实现变温实验时的存在着诸多限制,本文综合了两种仪器的特点和实验室的具体情况设计了利用Linkam冷热台为核心的准气密腔体变温单元。(本文来源于《华东师范大学》期刊2017-05-01）
赵祥理[6]（2014）在《钛酸铋钠—钛酸钡基无铅铁电陶瓷》一文中研究指出钛酸铋钠-钛酸钡基陶瓷是最有潜力的无铅铁电陶瓷体系之一,以其相对优异的介电、铁电和压电等性能而广受关注。其进一步的结构调控与性能优化是无铅陶瓷铁电领域的重要课题。本论文系统研究了[(Bi0.5Na0.5)0.9aBa0.06]1-xSrxTiO3陶瓷的结构、介电、铁电和场致应变等性能,并详细讨论了它们的变化规律。得出了以下的主要结论：Sr置换显着影响[(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06]1-xSrxTiO3(x=0,0.025,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)陶瓷的晶体结构、介电、铁电和场致应变性能。XRD和结构精修结果表明在此陶瓷中存在两种对称性：P4bm和R3c。在Sr含量少于5%的成分中,陶瓷由这两相组成,而大于5%的陶瓷则为P4bm单相。结合介电和场致应变性能测试,确认在x=0.025存在P4bm-R3c准同型相界(MPB)。该体系陶瓷的介电温谱中存在两个介电异常,对应的温度分别为Tm和Td°Td在MPB处取极小值,而Tm则随Sr含量缓慢下降,当Sr超过25%时对应于Tm的介电异常消失。Td附近的介电异常具有明显的频率色散,且符合Vogel-Fulcher关系式,具有典型的弛豫铁电体特征。所有的陶瓷在温度远低于Td时能测试到饱和电滞回线。在Sr含量小于20%的成分陶瓷中,在Td温度上存在一个非极性相,在电场的诱导下非极性相向铁电相转变,从而导致在Td附近一定温度范围内能测试到束腰型电滞回线。Sr含量的增大将导致非极性相变得不稳定,从而使电滞回线的束腰型特征基本消失,并导致Tm附近的介电异常消失。在x=0.025成分的陶瓷中获得了最大的应变S33(0.37%)、最大的电致伸缩系数Q33(0.031m4C-2)以及最大的Smax/Emax (535pm/V)。随着Sr含量的增大,叁者都是先增大,并在x=0.025处取最大值,然后缓慢减小。场致应变主要是由电致伸缩效应导致的,而x=0.025成分附近的性能最好。这是由于陶瓷中在存在P4bm-R3c准同型相界。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-01-20）
张大志[7]（2010）在《钛酸铋钠—钛酸钡无铅压电薄膜制备及性能研究》一文中研究指出压电材料(例如锆钛酸铅,PZT)由于具有优良的压电性能而广泛应用于微机电系统(MEMS)、微型执行器、传感器和微型马达等方面。当前含有PZT或其它铅物质的压电产品在生产、使用和回收等方面的铅污染问题越来越受到人们的关注,因此基于生物兼容性和环境保护的原因,无铅压电材料被作为PZT材料的替代品而不断引起人们的关注和研究。在各种无铅压电材料中,钛酸铋钠(NBT)由于具有良好的铁电性能而被认为是一种重要的压电材料,但由于其高的矫顽场和漏电流等缺点影响了该材料性能的发挥及应用。先前的研究表明,组分处于准同型相界(MPB)附近的钛酸铋钠基固溶体具有改善的介电性能和压电性能。例如,T. Takenaka等人报道了钛酸铋钠-钛酸钡固溶体陶瓷(NBT-BTx)在组分为x=0.06-0.07时存在MPB,因而具有优异的压电性能。目前的研究主要是集中于钛酸铋钠-钛酸钡单晶和陶瓷的制备及其铁电、介电和压电性能的表征,以及钛酸铋钠-钛酸钡薄膜的制备及其铁电和介电性能的表征;但是至今很少有关于钛酸铋钠-钛酸钡薄膜压电性能的研究报道。综上所述,我们选取组分处于MPB附近的0.94(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3-0.06BaTiO_3 (NBT-BT6)薄膜作为研究对象并研究其压电性能是具有学术价值和应用前景的。本论文的主要内容如下:1.在第1章中,我们首先简介了压电材料的发展概况及其性质和应用;然后概述了无铅压电材料的研究背景和现状,并着重阐述了钛酸铋钠基无铅压电材料的研究现状。通过以上综述,我们提出了本论文的选题依据和主要内容。2.在第2章中,我们首先简介了金属有机物分解法(MOD)及其制膜所需的仪器和实验材料;然后着重阐述了使用MOD法在Pt/Ti/SiO_2/Si(100)基底上制备NBT-BT6薄膜的详细工艺过程。3.在第3章中,我们使用MOD法制备了750°C退火温度下的NBT-BT6薄膜。使用扫描探针显微镜表征了薄膜的压电响应蝴蝶回线,从而获得了薄膜的压电应变和有效压电系数d_(33)~。基于以上结果,我们进一步讨论了MPB附近的NBT-BT6薄膜具有高压电性能的机理。4.由于退火温度对薄膜的微结构和性能会产生重要的影响,因此建立在第3章的研究基础上,第4章研究了退火温度(650°C、700°C、750°C和800°C)对NBT-BT6薄膜的微结构以及铁电、介电和压电性能的影响。基于这些实验结果,我们希望通过改变退火温度从而获得具有增强的铁电、介电和压电性能的NBT-BT6薄膜。我们期望当前的研究工作对无铅钛酸铋钠-钛酸钡压电薄膜的设计和应用提供一些有用的指导。(本文来源于《湘潭大学》期刊2010-05-20）
韩轲[8]（2007）在《钛酸铋钠—钛酸钡无铅压电陶瓷制备及性能研究》一文中研究指出本文首先采用固相法制备了钛酸铋钠-钛酸钡基(简称NBT-BT)无铅压电陶瓷,系统地研究了材料烧结工艺对瓷体结构和压电性能的影响,针对性能较好的NBT-BT体系进行掺杂改性实验,以提高其压电和介电性能。在此基础上,把该体系用在凝胶注模成型工艺中,研究了适合NBT-BT体系成型干燥的工艺条件,并与固相法制备的陶瓷进行性能对比。首先研究了固相法制备中,不同的烧结制度下的NBT陶瓷的致密度、介电和压电性能。870℃左右预烧,可以得到致密且压电和介电性能比较好的陶瓷。通过相应的粒度及性能分析可知,提高预烧温度对粒度有一定的影响,可以用于湿法制备工艺中的原材料制备。然后,加入少量的BaTiO_3到NBT中形成NBT-BT的固溶体,通过对压电介电性能及微观结构分析可知,BaTiO_3掺杂量为0.06 mol%时,晶体结构出现由叁方相到四方相的转变。为了提高NBT-BT体系的介电、压电性能,掺入第叁组元。把预先合成好的Ba(Cu_(0.5)W_(0.5))O_3添加到NBT-BT体系中,得到了晶粒分布比较均匀的陶瓷。少量Mn掺杂后可使材料损耗下降到1.0%,压电系数d_(33)提高到163 pC/N。少量CeO_2掺杂使陶瓷的密度逐渐增大,对介电损耗影响不大,d_(33)达到159 pC/N, kp达到0.31。最后,探讨了NBT-BT的凝胶注模工艺过程。对成型时间的影响因素的研究得出,在偏碱性(pH=9)、分散剂用量为0.8 wt%、固含量在40~60 wt%时,可制备出高固含量、低粘度的浆料。分别用真空除气法和液相干燥预处理的方法对生坯进行干燥。通过与固相法制备陶瓷的SEM图对比,可以得出,用液相预处理后的陶瓷坯体成瓷致密,晶粒生长尺寸和压电性能与固相法相当,致密度及介电性能有所提高,并且大大降低了介电损耗。(本文来源于《华中科技大学》期刊2007-05-28）
刘会平[9]（2006）在《钛酸铋钠钛酸钡基无铅压电陶瓷的研究》一文中研究指出借助SEM，XRD以及TG-DSC等测试手段，采用正交设计实验、BaCO_3单因素变量法掺杂实验、La_2O_3单因素变量法掺杂实验、NaNbO_3单因素变量法掺杂实验、MnCO_3单因素变量法掺杂实验系统研究了各组分对(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3(简称BNT)无铅压电陶瓷压电性能、介电性能、显微结构和烧结温度的影响，探讨了各组分对BNT压电陶瓷性能的影响机理，为研制高压电常数BNT系无铅压电陶瓷提供依据。本课题采用固相法研制出了压电常数d33为166×10~(-12)C／N，介电常数1509，介电损耗为3.7％，烧结温度为1140℃，低矫顽场，高剩余极化强度的BNT系无铅压电陶瓷。Ba~(2+)掺杂后，进行A位取代，由于离子半径略有差别，晶格膨胀，产生畸变，有利于晶格自发极化的转向，即按电场方向自发极化定向排列的程度增加，从而提高了它的压电活性，介电性能也有所改善。根据SEM观察显示，钡离子的加入起到抑制晶粒长大的作用，且随钡离子含量的增加，这种抑制作用也更加明显。钡离子掺杂降低了材料的居里温度。根据晶体化学的基本原则，在化合价相等的前提下，取代离子更倾向于替代那些半径与其相似的离子。所以La~(3+)最有可能进入A位取代Bi~(3+)，增加了A位阳离子排布的杂乱性，导致了体系的弛豫铁电性更加明显，使得弥散相变温度(T_D)向高温区移动。NaNbO_3在室温下属单斜结构，而BNT属叁方结构，由于本实验中NaNbO_3含量较少，没有出现叁方—单斜准同型相界。随着NaNbO_3含量的增加，晶体结构的晶面间距略有增大。作为施主掺杂离子，Nb~(5+)的掺入，促进晶粒发育，产生A位空位，电畴结构易于活动，因此相对于纯(BNBT6)压电陶瓷，在一定掺杂量范围内提高材料的压电性能。过量的Nb_2O_5偏析于晶界，阻止晶界移动，抑制晶粒生长，从而形成细晶结构，降低材料的矫顽场，提高了居里温度。随着NaNbO_3含量的增加，晶粒间出现粘连现象的烧结温度降低。Mn~(2+)掺杂对BNT晶胞参数和显微结构的影响与稀土氧化物相类似。Mn~(2+)在晶格中的位置较复杂，可能还有B位取代，与相同条件下的BNT相比，晶粒尺寸增大，居里温度也随着掺杂量的增加迅速降低。根据SEM分析，Mn~(2+)的掺入对Bi~(3+)有排斥作用，加重了氧化铋的挥发，特别是表层挥发，导致TiO_2的出现。采用溶胶—凝胶法研究了(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3粉体的制备，利用溶胶—凝胶法制备的BNBT6粉体，采用单因素变量法研究了NaNbO_3，MnCO_3掺杂对其性能的影响。研制了压电常数为136×10~(-12)C／N，介电常数为1149，介电损耗2.6％的无铅压电陶瓷。与传统固相法相比，采用溶胶—凝胶工艺扩展了BNT系压电陶瓷的烧结温区，降低矫顽场。(本文来源于《江苏大学》期刊2006-03-01）
廖梅松,陈文,徐庆,周静,李月明[10]（2005）在《钛酸铋钠-钛酸钡系无铅压电陶瓷的压电性能》一文中研究指出研究了(1-x)Na0.5Bi0.5TiO3-xBaTiO3系无铅压电陶瓷的介电、压电性能。通过X-射线衍射分析发现,当0.06≤x≤0.10时,该体系陶瓷具有叁方、四方相共存的晶体结构,此时材料具有最佳的压电性能。测试x=0.06时陶瓷样品的介电温谱和电滞回线发现在相界附近的陶瓷为弛豫型铁电体,并在加热过程中发生了铁电-反铁电-顺电相的转变。(本文来源于《压电与声光》期刊2005年06期）
钛酸铋钠钛酸钡论文开题报告
（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：
高性能铁电/反铁电材料及其电子元器件,在国防、航空航天、电子通信、日常家电等领域具有广泛的应用前景。本文采用固相烧结法制备了位于准同型相界(MPB)附近的钛酸铋钠-钛酸钡基(BNT-BT)铁电陶瓷。通过对煅烧粉体施加不同的机械应力,分别制备出了微米级、亚微米级与纳米级陶瓷粉体,并将不同尺寸的陶瓷粉体烧结形成陶瓷。系统研究了不同机械应力对铁酸铋(BFO)掺杂与Bi缺位调控的BNT-11BT-xBFO(x=0,0.03,0.06,0.09)陶瓷体系的介电性能、铁电性能、能量储存性能以及电卡制冷性能的影响。研究结果表明:(1)随着叁方BFO掺杂量的增加,准同型相界附近BNT-BT陶瓷中的四方铁电相(P4mm)会逐渐转变为四方反铁电相(P4bm),表明BFO的加入有利于准同型相界向铁电相区移动;此外,随着机械应力的增加,材料中的四方铁电相也会逐渐转变为四方反铁电相。(2)随着陶瓷粉体中机械应力的不断增加,其相应陶瓷材料的储能特性(储能密度和效率)会逐渐改善;对于未掺杂陶瓷的储能特性的改善尤为显着,由纳米陶瓷粉体所制备的陶瓷在室温下的储能密度(W)和效率(η)分别为0.766 J/cm3和72.2%,相较于微米陶瓷粉体所制备陶瓷储能性能(W～0.173 J/cm3,η～15.58%),其储能密度和效率分别增加了 343%和363%;此外,该陶瓷还表现出了较好的温度稳定性,在跨度高达120 K的温度范围内(333 K～453 K)其储能效率均大于80%,在353 K时获得最佳的储能特性(W～0.847 J/cm3,η～84.39%)。(3)由亚微米级陶瓷粉体所制备的x = 0.06陶瓷,在29.775 kV/cm的电场下,其最大的电卡制冷温度(ΔT)可以达-1.1K;研究发现其大的负电卡制冷效应主要归结于陶瓷粉体中较大的外加机械应力、较高的BFO掺杂量以及较高的Bi缺位等多个因素共同影响。
（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。
钛酸铋钠钛酸钡论文参考文献
[1].王亮.钛酸钡基和钛酸铋钠基无铅电致伸缩陶瓷性能研究[D].西安理工大学.2019
[2].李路成.钛酸铋钠—钛酸钡基MPB附近能量储存与电卡制冷性能的应力调控研究[D].广西大学.2018
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[4].张世鑫,项阳.钛酸铋钠-钛酸钡铁电单晶纵向压电效应取向性质研究[J].山西大学学报(自然科学版).2018
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[7].张大志.钛酸铋钠—钛酸钡无铅压电薄膜制备及性能研究[D].湘潭大学.2010
[8].韩轲.钛酸铋钠—钛酸钡无铅压电陶瓷制备及性能研究[D].华中科技大学.2007
[9].刘会平.钛酸铋钠钛酸钡基无铅压电陶瓷的研究[D].江苏大学.2006
[10].廖梅松,陈文,徐庆,周静,李月明.钛酸铋钠-钛酸钡系无铅压电陶瓷的压电性能[J].压电与声光.2005