导读:本文包含了铌酸钠钾基压电陶瓷论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:溶胶-凝胶法,铌酸钠钾压电陶瓷,压电性能,钙钛矿结构
铌酸钠钾基压电陶瓷论文文献综述
程国园[1]（2016）在《铌酸钠钾基压电陶瓷的制备与改性研究》一文中研究指出采用溶胶-凝胶法研究了铌酸钠钾基压电陶瓷体的制备工艺条件,制备了纯(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3(简写为KNN)压电陶瓷,以及改性元素铋、铁(简写为BF)掺杂的(K_(0.5)Na_(0.5))_(1-x)Nb_(1-x)O_(3-x)BF(简写为KNN-x BF)压电陶瓷。烧结温度为1100℃,保温时间为2h时,制备的KNN-0.008BF陶瓷的压电常数d33为136p C/N,为正交钙钛矿结构,结构较为致密,晶粒尺寸较为均匀,结晶程度较为完善。铌酸钠钾基压电陶瓷在烧结过程中碱金属元素钠、钾极易挥发,导致陶瓷的化学计量发生偏移,影响陶瓷的结构性能。掺加过量碱金属元素Na和K,制备(K_(0.496)Na_(0.496))Nb_(0.992)O_3-0.008BF-xNa(简写为KNN-BF-x Na)、和(K_(0.496)Na_(0.496))Nb_(0.992)O_3-0.008BF-yK(简写为KNN-BF-y K)压电陶瓷。碱金属元素钠的过量掺量为0.03时,陶瓷获得较为优异的结构性能,其压电常数d33为149p C/N,机电耦合系数Kp为0.41,介电常数ε_r为641,介质损耗tanδ为0.06。同时陶瓷为单一的正交钙钛矿结构,结晶较为完善,晶体颗粒较为均匀,致密度较好。在碱金属元素钠的过量掺量为0.03的基础上掺加烧结助剂Cu O,制备不同烧结助剂掺量下的(K_(0.496)Na_(0.496))Nb_(0.992)O_3-0.008BF-0.03Na(简称KNN-BF-Na)压电陶瓷。在掺量为0.010时,晶粒发育比较完善,颗粒的均匀性、致密度均较好,为单一的正交钙钛矿结构,其压电常数电常数d33为128p C/N,机电耦合系数Kp为0.37,介电常数ε_r为625,介质损耗tanδ为0.08,具有较好的电学性能。设计了叁因素叁水平的正交实验,观察烧结温度、Li掺量、烧结助剂Cu O掺量的影响规律。制备了九组不同碱金属元素Li和烧结助剂Cu O掺量下的(K_(0.5)Na_(0.5))_(0.992-x)Nb_(0.992)O_3-0.008BF(简称KNN-BF)压电陶瓷,并对陶瓷材料的结构、密度和压电性能进行了分析。试样晶粒尺寸较为均匀,致密度相对较好,为单一的正交钙钛矿结构或四方钙钛矿结构。通过正交实验分析及验证知,烧结温度为1000℃,Li掺量为0.04,Cu O掺量为0.005时,陶瓷材料具有较优异的压电性能,其压电常数达到99p C/N,密度达到4.13g/cm~3。(本文来源于《济南大学》期刊2016-06-01）
金鑫[2]（2014）在《铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的制备与性能研究》一文中研究指出本文采用溶胶-凝胶法制备了(Na0.474K0.474Li0.052)Nb0.948Sb0.052O3(简称0.948KNN-0.052LS或KNN-LS)粉体并烧结成瓷，并研究微调K、Na的过剩量以及Cu、Zn复合烧结助剂的掺量对KNN-LS无铅压电陶瓷结构性能规律的影响。研究采用溶胶-凝胶法制备KNN-LS前驱体溶胶时的最佳PH，最合适络合剂及草酸、乙二醇、聚乙二醇的最佳用量比，发现草酸比柠檬酸在络合Sb离子时更有优势，调节PH介于2.5-3.0，聚乙二醇加入量为1wt%时，草酸与铌的摩尔比为3:1，草酸与乙二醇的摩尔量比为1:2时，陶瓷样品各项性能最佳。在此基础上采用溶胶-凝胶法制备了KNN-LS压电陶瓷，确定其最佳烧结温度为1030℃。并添加过量K、 Na元素于KNNLS压电陶瓷，即制备(Na0.474K0.474Li0.052)Nb0.948Sb0.052O3-xNa2CO3，(Na0.474K0.474Li0.052)Nb0.948Sb0.052O3-yK2CO3（简称KNNLS-xNa2CO3、KNNLS-yK2CO3），研究过量K、Na的添加对其压电（压电应变常数d33和机电耦合系数Kp等）和介电性能（介电常数和介电损耗等）的影响规律，并确定最佳过剩量。随着Na过剩量的增多，KNNLS陶瓷的XRD衍射峰强度出现先增强后减弱的现象，其相结构出现从四方相向正交相转变的结构特点，且压电常数d33、介电常数εr均呈现先增大后减小的趋势，介电损耗先减小后增大；当Na的过剩量为2mol%时衍射峰最尖锐，其压电常数d33达到最大98.1pC/N，εr达到最大609(f=1KHz)，tanδ达到最小0.0715(f=1KHz)。.随着K过剩量的增加，没有明显的相转变结构特征，其压电常数d33、介电常数εr呈现先增大后减小的趋势，介电损耗呈现先减小后增大的趋势；当K的过剩量为1mol%时衍射峰最尖锐，其d33达到最大95.5pC/N，εr为最大613(f=1KHz)，tanδ为最小0.1193(f=1KHz)。这说明过量Na、K的掺入补偿了其挥发，一定程度上改善了材料的性能。添加少量Cu、Zn复合助烧剂后，KNNLS-0.02Na2CO3从单一相钙钛矿结构发展成有第二相的K4CuNb8O22结构，随着Cu、Zn的添加量的增加，其XRD图谱的衍射峰位置向小角度偏移，说明其晶面间距增大。同时SEM照片显示其晶粒尺寸逐渐趋于均匀，大小一致，且晶粒尺寸逐渐增大。在烧结温度为850℃、Cu、Zn添加量分别达到0.6mol%和0.5mol%时，陶瓷试样压电常数达到最大140pC/N,同时试样密度此时达到最大。采用正交试验分析Cu、Zn复掺的KNNLS-0.02Na2CO3无铅压电陶瓷的各项性能，其d33、εr、tanδ最优方案的因素水平均为A3B3C2，对应D9组试样的因素水平，即在烧结温度为850℃、Cu、Zn添加量分别达到0.6mol%和0.5mol%时，Cu、Zn复掺的KNNLS-0.02Na2CO3无铅压电陶瓷的各项性能达到最优。从压电和介电性能两方面综合平衡考察，选择D9号试样作为最优实验方案。(本文来源于《济南大学》期刊2014-03-01）
张冲[3]（2012）在《铌酸钠钾及钛酸锶钡基无铅压电陶瓷研究》一文中研究指出锆钛酸铅陶瓷Pb(Zr,Ti)O3(PZT)具有优良的压电性能,目前仍广泛用于压电振子、传感器以及换能器等领域。但是,PZT或以PZT为基的陶瓷中含有大量的铅,在生产、使用及废弃的过程中会给人类健康及生态带来严重影响。世界各国相继出台了各种法规法令,禁止或限制铅基材料的使用。因此,寻找与环境协调性好、压电性能优良的无铅压电陶瓷成为一项重要和紧迫的任务。近年来,铌酸钠钾(K0.5Na0.5NbO3,简称KNN)基以及钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,简称BST)无铅压电陶瓷受到了广泛的关注,这两类材料都具有在某种应用领域替代PZT陶瓷的潜力。在此背景下,本论文主要完成了如下工作：系统地研究了(1-x)K0.5Na0.5NbO3-xBi0.8La0.2Fe03[(1-x)KNN-xBLF,0.005<x<0.04]陶瓷晶体结构及电学性能之间的关系。X射线衍射(x-ray diffraction, XRD)分析表明,在x=0.01附近存在一个正交-四方的准同型相界(morphotropic phase boundary, MPB)结构。陶瓷在MPB附近得到最佳压电性能,剩余极化强度Pr为22.5μC/cm2,压电系数d33为144pC/N,耦合因子Kp为0.34。论文讨论了BLF掺杂对结构以及电学性能的影响。系统研究了(1-x)Ba0.8Sr0.2TiO3-xBiAlO3[(1-x)BST-xBA,(0<x<0.12)]陶瓷晶体结构及电学性能之间的关系。XRD分析表明,该体系的固溶极限为x=0.04左右,并且在x=0.02附近存在一个四方-赝立方的MPB结构。随着x的增加,铁电性单调减弱,并伴随有双极化应变-电场曲线蝴蝶形状的减弱。主要研究了x=0.02成份的变温性质,结果表明,随着温度的升高,铁电性趋于减弱。在x=0.02和0.03两个样品中,发现在接近室温附近存在纯电致伸缩效应。基于以上结果,讨论了BA的掺杂对结构以及电学性能的影响。(本文来源于《南京大学》期刊2012-05-20）
朱厚彬[4]（2012）在《铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的溶胶—凝胶法制备及其掺杂改性的研究》一文中研究指出压电陶瓷材料是一种能够实现机械能和电能之间相互转换的重要材料，已被广泛应用在电子信息、超声换能、传感器、无损检测等技术领域。近年来，由于全世界范围内对于环境保护问题的关注，压电陶瓷材料的无铅化成为了必然的趋势。各国对于无铅压电陶瓷的研究扶持力度逐年增加，其中铌酸钠钾基无铅压电陶瓷因其优良的各项性能，关于它的相关研究工作逐渐成为了国内外材料研究界的热点和重点问题。占领这个领域的技术制高点，将是我国实施“弯道超越”战略的一个潜在的突破口。本文采用改进的溶胶-凝胶法，使用自制备的氢氧化铌作为铌源，草酸或柠檬酸作为螯合剂，乙二醇作为酯化剂，用酒石酸钾钠代替碳酸钠、碳酸钾作为钾源、钠源，以增加溶胶凝胶体系的络合作用，制备出了性能优良的NKN无铅压电陶瓷，并对(Na0.52-xK0.48Ndx)Nb1-xTixO3(NKN-NT)体系进行了一些掺杂改性的探索性研究。首先介绍了压电材料的历史、研究背景、性能参数、压电效应的机理、无铅压电陶瓷的发展现状及趋势、理论研究进展。其中着重对发展趋势中的掺杂改性及织构法和定向生长技术进行了分析。接下来，主要内容包括(K0.5Na0.5)NbO3无铅压电陶瓷制备和分析测试中所需的化学试剂、设备，实验流程及各个流程中的影响因素和注意事项。利用改进的溶胶-凝胶法制备了性能良好的(K0.5Na0.5)NbO3（简称NKN）粉体，利用单变量的方法改变反应条件进行对比，利用红外、TG-DSC、XRD和SEM测试手段进行测试及表征，并通过这些分析测试得出的实验数据和结果进行讨论，最终确定各反应条件对体系的影响作用，并为下一章的掺杂研究工作做铺垫。主要工作有：（1）改用酒石酸钾钠作为钠、钾源时，溶胶-凝胶体系中的反应机理。（2）粉体制备过程中，合成温度、升温速率对粉体的物相结构和形貌的影响；酒石酸钾钠作为钠、钾源时与碳酸钠、碳酸钾作为钠、钾源时，合成的粉体的物相结构和形貌的区别。（3）不同升温速率下获得的粉体，制备出的压电陶瓷的微观形貌及性能比较。（4）通过各制备条件下陶瓷的性能，反馈调节制备条件，确定NKN陶瓷的最佳烧结制度。最后，采用溶胶-凝胶法制备了(Na0.52-xK0.48Ndx)Nb1-xTiO3（简称NKN-NT）体系的无铅压电陶瓷，实验中研究了各Nd/Ti掺杂比例时，制备出的粉体的物相结构及形貌的特点，Nd/Ti的掺杂对NKN无铅压电陶瓷性能的影响。通过控制单变量的方法探索了样品制备的最佳烧结制度，研究发现Nd/Ti的加入对于提高NKN-NT体系的致密性和压电性有着良好的效果，随着掺杂量的逐渐增加，陶瓷的密度及压电常数先增加再减少，在4%掺杂比例时获得各项性能最佳值。但在体系中未发现准同型相界（MPB）的出现，体系的压电性能未有明显的提高，通过掺杂机理的分析，我们猜测Nd/Ti的掺杂起到的是“硬性”掺杂的效果。(本文来源于《齐齐哈尔大学》期刊2012-03-15）
孟晗琪[5]（2011）在《铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的掺杂改性研究》一文中研究指出本项目受国家自然科学基金(项目编号:50735002)及江苏省高技术研究计划项目(项目编号:BG2006005)资助。压电陶瓷作为一种机械能和电能相互耦合的材料,近几十年来广泛应用于家用电器、工业产品、航空航天等领域。当前,生产和生活中使用的压电材料主要以锆钛酸铅基压电陶瓷为主。但这一体系材料在制备过程中会产生严重的铅污染,而且相关器件报废后的处理过程中也会对环境带来不可恢复的危害。研究开发环境友好型无铅压电材料成为迫在眉睫的任务。铌酸钠钾基无铅压电陶瓷是目前研究较为广泛的无铅压电材料之一。与锆钛酸铅系压电陶瓷相比,铌酸钠钾基无铅压电陶瓷具有较高的居里点,但也存在介电常数和压电性能较低,烧结困难等不足。针对这些问题,本论文以铌酸钠钾基无铅压电陶瓷为研究对象,从成分设计、烧结工艺、掺杂改性等方面对材料的显微结构和电学性能的影响进行系统的研究。采用普通固相法制备0.96(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-0.04LiTaO_3压电陶瓷,研究了MgO的不同掺杂量对其烧结温度的影响。结果表明:掺入MgO能够使材料在较低的温度下完成致密化过程,并获得综合性能优异的压电陶瓷材料。当MgO含量为0.25 mass%时,材料的烧结温度可降低到1060°C,综合性能为d_(33) = 128 pC/N,k_p = 33.4%,Q_m = 149,ε_r = 611,tanδ= 2.84%。为进一步优化[(K_(0.48)Na_(0.535))_(0.94)Li_(0.06)]NbO_3的压电性能,对其掺杂Yb_2O_3进行改性。研究得出:稀土金属Yb~(3+)的掺入能够大幅度提高材料的烧结密度,改善材料的性能。但掺杂量过多时材料晶粒细化,性能反而下降。Yb_2O_3含量为1 mass%时,获得综合性能较好的压电陶瓷:ρ= 4.5484 g/cm~3,d_(33) = 156 pC/N,k_p = 37.69%,ε_r = 1051,tanδ= 3.8%。以改善材料居里温度和O-T转变温度为目标,研究碱金属族元素Li~+、Rb~+和Cs~+的引入对(K_(0.5)Na_(0.5))Nb_(0.8)Ta_(0.2)O_3陶瓷材料使用温度范围的影响规律。结果表明,加入0.04 mol Li_2CO_3可以增强材料四方相的稳定性,提高材料的居里温度,同时O-T转变温度也降到室温附近,改善了陶瓷材料在室温下的性能:d_(33) = 185 pC/N,k_p = 44%,T_C = 335°C,T_(O-T) = 32°C,tanδ= 4.2%。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2011-03-01）
洪芳,袁淑娟,张守华,常芬芬,郁黎明[6]（2010）在《碳纳米管复合铌酸钠钾压电陶瓷的制备和研究》一文中研究指出采用传统固相反应法制备了铌酸钠钾(KNN)粉体,在该粉体中添加碳纳米管(CNT)后,制备成CNT-KNN复合材料,研究了该复合材料的介电和压电性能。实验发现CNT的添加没有改变KNN压电陶瓷的晶体结构。少量的CNT添加(0.02‰(质量分数))提高了压电性能,过多的CNT(>0.02‰(质量分数))会导致压电性能降低。同时发现,CNT的添加降低了样品的介电常数,介电性能明显依赖于密度关系。(本文来源于《功能材料》期刊2010年S2期）
叶有祥,周云,周盛华,董艳燕,李海华[7]（2010）在《铌酸钠钾基压电陶瓷的电场诱导介电特性》一文中研究指出采用传统的固相反应合成法制备了0.9(K0.5Na0.5)NbO3-0.1LiSbO3(KNN-LS)无铅压电陶瓷,研究了它在不同直流偏置电场下的介电常数的频谱,并分析了直流偏置电场诱导下的相对介电常数变化值Δrε和调谐率K.随着偏置电场的增大,Δrε和K都变大,这与传统的钛酸锶钡陶瓷类的材料结果相反.同时,随着频率的增加,Δrε和K都减小.Δrε随偏置电压的增加而增大,意味着在高的电压下,样品的色散效应增大,其原因可以用空间电荷的极化理论来解释.另外,在外加偏置电压不高的情况下(3 kV/cm),就可以获得相对较大的调谐率1.17%.(本文来源于《中国计量学院学报》期刊2010年02期）
李凡[8]（2010）在《铌酸钠钾基无铅压电陶瓷掺杂改性及织构化的研究》一文中研究指出无铅压电陶瓷是一类绿色环保材料。铅基材料在压电领域一直占据着研究和应用的主导地位。但是铅的毒性很高,随着人们对生存环境质量要求的提高,作为无铅材料的碱性铌酸盐目前在压电材料研究领域备受关注。掺杂改性和织构化的铌酸盐陶瓷的各项电学性能可以与传统的压电陶瓷PZT相媲美,因此,高性能的无铅压电陶瓷的制备技术是目前重点研究课题。本文第叁章采用常规固相合成法制备了CaTiO3掺杂的(Ko.5Nao.5)Nb03(KNN)基无铅压电陶瓷,结果表明：KNN-CT无铅压电陶瓷具有钙钛矿结构,且随着CaTiO3含量的增加,陶瓷由正交相逐渐向四方相发生转变,且x=4%附近KNN-CT陶瓷存在正交相与四方相共存的准同型相界；CaTiO3的加入极大改善了KNN压电陶瓷的烧结性能,通过优化可以获得理论密度的99%，d33=94pC/N,Kp=33.2%的无铅压电陶瓷材料。本文第四章通过控制前驱体的层状的结构,利用两步熔盐法合成了具有不同径向尺寸和厚度的NaNbO3模板粒子。在第一步中首先合成层状钙钛矿结构Bi1.5Nax-1.5NbxO3x+3(X=2-6)前驱体。在最佳烧结温度和保温时间下,通过改变Bi1.5Nax-1.5NbxO3x+3和其他氧化物的含量,合成纯净的板状NaNbO3模板粒子。SEM显示NaNbO3模板粒子具有板状形貌特征,径向尺寸为8-20μm,厚度为0.5-3μm.。XRD显示NaNbO3模板粒子在(001)晶面有很强的取向。利用RTGG或者TGG合成织构型碱金属铌酸盐陶瓷时,板状的NaNbO3模板粒子是一种合适的模板。本文第五章利用反应模板生长法,以不同形貌的NaNb03粒子为模板,制备织构型铌酸钠钾基无铅压电陶瓷,系统的探讨模板粒子长径比对铌酸钠钾基陶瓷材料织构化的影响。XRD显示所有的KNN陶瓷都是正交钙钛矿结构,(001)晶面择优生长,织构度为20%-40%。随着x的增加,模板的长径比逐渐减小,陶瓷的织构度也有所降低,然而由于密度的增加导致陶瓷的性能不断提高。当模板的长径比为6-12之间时,陶瓷性能达到最佳值。压电常数d33达到135pC/N,机电耦合系数κp达到36%.研究表明模板的形貌和织构陶瓷性能的提高有很大的关系。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2010-04-01）
王鹏飞[9]（2009）在《稀土掺杂铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的结构和性能》一文中研究指出铌酸钠钾(KNN)基系列无铅压电陶瓷因其有较好的压电性能和高的居里温度点,正在作为一种前景广阔的无铅压电材料而受到广泛关注。但是此类压电陶瓷的介电和压电性能还有待显着提高。除了对最佳工艺参数的改进以外,关于铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的A,B位掺杂以提高上述性能的课题也正在被广泛研究。而国内外学者关于稀土元素(La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Ga, Dy, Er, and Lu)掺杂PbTiO3, (Pb0.5Zr0.5)TiO3,BaTiO3, (Bi0.5Na0.5)TiO3, SrTiO3陶瓷的研究也屡见报道。研究发现稀土元素掺杂对具有钙钛矿结构的陶瓷中的四方,立方和斜方相之间的相转变过程中产生的准同型相边界具有强烈的影响。本文用常规固相合成法合成稀土元素Nd,Dy和Ho(掺杂质量分数x=0.1%, 0.5%, 1%, 2%, and 4%)掺杂0.942(Na0.53K0.47)NbO3-0.058LiNbO3基无铅压电陶瓷,并对其相转变,和压电介电性能进行研究。通过XRD衍射不仅验证了经过在750oC焙烧和1080oC烧结掺杂改性的陶瓷已形成大部分单相KNN固溶体和微量的第二相。红外和拉曼光谱检测结果发现NbO6八面体的键结构会随着掺杂量的增加而有规律地改变。结合X射线衍射和红外拉曼光谱检测结果可以发现:溶入A位的稀土元素掺杂对铌酸钠钾无铅压电陶瓷的晶体结构和相转变有一定的影响。随着Dy, Nd和Ho元素掺杂量的增加,从四方和斜方相共存相向四方和立方共存相的连续相转变逐渐发生。叁种稀土元素掺杂量在1%～2%区间附近时具有四方相和立方相共存的准同型相边界存在(Morphotrobic Phase Boundary)。这些结果显示可以通过微量添加稀土元素来调整MPB区间。虽然密度测量结果并不高,但是稀土元素掺杂的KNN-LN的密度要比没有稀土元素掺杂的样品密度高,并且密度随着稀土元素掺杂量的增加而增加。值得注意的是,扫描电镜检测的结果发现稀土掺杂铌酸钠钾基陶瓷的晶粒尺寸,微观结构和微观形态也发生了变化。总体来说,稀土掺杂后的陶瓷样品的晶粒尺寸要比未施加掺杂的更加均匀和细小。经精密阻抗仪测得的居里温度和介电损耗角表明稀土元素掺杂在400oC以上可以使居里温度往高温迁移并使室温下介电损耗在一定程度上降低。压电系数d33和介电常数被稀土元素掺杂显着改变,这确定与MPB存在所引起的改变有关。2%Nd掺杂铌酸钠钾无铅压电陶瓷样品d33的最大值为128pC/N,常温下介电常数为694,相比之下,纯铌酸钠钾压电陶瓷的两项参数分别只有87pC/N和544.7。但是我们没有观察到发生在稀土掺杂铌酸钠钾陶瓷中有关居里温度的显着变化。这些结果可以表明稀土元素掺杂改变了铌酸钠钾基陶瓷MPB的产生区域和微观结构从而改变其介电和压电性能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-12-01）
万冰冰[10]（2009）在《A位非化学计量比对铌酸钠钾基压电陶瓷结构和性能影响》一文中研究指出本文介绍了当前铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的发展近况,并从钠、钾元素过量及A位的非化学计量两个方面研究了K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3(KNN)无铅压电陶瓷材料的结构及性能。与其他无铅压电陶瓷体系相比,铌酸钠钾基无铅压电陶瓷有着优异的性能,使之成为取代P(Zr_(0.5)Ti_(0.5))O_3(PZT)的有力候选者。但钠、钾碱金属元素的高温挥发性给其带来了合成工艺上的难以致密化,结构上缺陷增多等问题。因此挥发导致的化学计量比偏移会带来诸多结构,性能上的改变。这也成为科研界一直致力解决的问题。本文采用传统球磨的工艺方法在室温的条件下合成了0.94K_(0.5) Na_(0.5)NbO_3-0.06LiNbO_3粉体。讨论了钾元素的过量添加,钠元素的过量添加以及不同烧结温度对KNN6L陶瓷性能和结构的影响。结果表明通过钠、钾元素的补偿添加可以提高陶瓷的致密度,增强压电性能。通过XRD结果显示,钠、钾元素补偿会改变原有准同型相边界(MPB),使之又重新形成单相。不同的是,钾元素的过量添加会导致重新形成MPB,而钠元素的过量添加只形成了四方单相。通过对比结果知,添加钠元素补偿效果优于钾元素的补偿。钾元素添加量达到2.0mol%时,出现大量的二次相,使密度严重降低。A位阳离子的化学计量比对KNN的结构和性能有着重要的影响。通过研究A为阳离子K、钠、锂叁种离子在晶格中的不同作用,以及液相形成的机理讨论。对KNN6L材料的各种相结构,缺陷类型以及性能更加了解。通过XRD分析发现,当A位添加量达到_(0.5)mol%,出现了四方的单相KNN结构。当A位添加量达到1.0mol%时,出现了斜方相的单相结构。因此通过改变A位阳离子的计量比成功改变了KNN-Li的MPB区间。晶面间距会随着空位的减少,A位阳离子的不断补偿而变大,相反也会随着A位阳离子的缺失,使得氧空位增多造成晶格收缩。通过对KNN6L基介电常数随温度变化测量发现,Tc没有明显的变化,但也会随A位阳离子的不断补偿向高温方向移动,相反随A位阳离子的缺失向低温方向移动。这与文献报道的情况略有差别。而压电性能测试的结果显示MPB区间和二次相都对压电性能有重大影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-12-01）
铌酸钠钾基压电陶瓷论文开题报告
（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：
本文采用溶胶-凝胶法制备了(Na0.474K0.474Li0.052)Nb0.948Sb0.052O3(简称0.948KNN-0.052LS或KNN-LS)粉体并烧结成瓷，并研究微调K、Na的过剩量以及Cu、Zn复合烧结助剂的掺量对KNN-LS无铅压电陶瓷结构性能规律的影响。研究采用溶胶-凝胶法制备KNN-LS前驱体溶胶时的最佳PH，最合适络合剂及草酸、乙二醇、聚乙二醇的最佳用量比，发现草酸比柠檬酸在络合Sb离子时更有优势，调节PH介于2.5-3.0，聚乙二醇加入量为1wt%时，草酸与铌的摩尔比为3:1，草酸与乙二醇的摩尔量比为1:2时，陶瓷样品各项性能最佳。在此基础上采用溶胶-凝胶法制备了KNN-LS压电陶瓷，确定其最佳烧结温度为1030℃。并添加过量K、 Na元素于KNNLS压电陶瓷，即制备(Na0.474K0.474Li0.052)Nb0.948Sb0.052O3-xNa2CO3，(Na0.474K0.474Li0.052)Nb0.948Sb0.052O3-yK2CO3（简称KNNLS-xNa2CO3、KNNLS-yK2CO3），研究过量K、Na的添加对其压电（压电应变常数d33和机电耦合系数Kp等）和介电性能（介电常数和介电损耗等）的影响规律，并确定最佳过剩量。随着Na过剩量的增多，KNNLS陶瓷的XRD衍射峰强度出现先增强后减弱的现象，其相结构出现从四方相向正交相转变的结构特点，且压电常数d33、介电常数εr均呈现先增大后减小的趋势，介电损耗先减小后增大；当Na的过剩量为2mol%时衍射峰最尖锐，其压电常数d33达到最大98.1pC/N，εr达到最大609(f=1KHz)，tanδ达到最小0.0715(f=1KHz)。.随着K过剩量的增加，没有明显的相转变结构特征，其压电常数d33、介电常数εr呈现先增大后减小的趋势，介电损耗呈现先减小后增大的趋势；当K的过剩量为1mol%时衍射峰最尖锐，其d33达到最大95.5pC/N，εr为最大613(f=1KHz)，tanδ为最小0.1193(f=1KHz)。这说明过量Na、K的掺入补偿了其挥发，一定程度上改善了材料的性能。添加少量Cu、Zn复合助烧剂后，KNNLS-0.02Na2CO3从单一相钙钛矿结构发展成有第二相的K4CuNb8O22结构，随着Cu、Zn的添加量的增加，其XRD图谱的衍射峰位置向小角度偏移，说明其晶面间距增大。同时SEM照片显示其晶粒尺寸逐渐趋于均匀，大小一致，且晶粒尺寸逐渐增大。在烧结温度为850℃、Cu、Zn添加量分别达到0.6mol%和0.5mol%时，陶瓷试样压电常数达到最大140pC/N,同时试样密度此时达到最大。采用正交试验分析Cu、Zn复掺的KNNLS-0.02Na2CO3无铅压电陶瓷的各项性能，其d33、εr、tanδ最优方案的因素水平均为A3B3C2，对应D9组试样的因素水平，即在烧结温度为850℃、Cu、Zn添加量分别达到0.6mol%和0.5mol%时，Cu、Zn复掺的KNNLS-0.02Na2CO3无铅压电陶瓷的各项性能达到最优。从压电和介电性能两方面综合平衡考察，选择D9号试样作为最优实验方案。
（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。
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