(Na_(0.5)K_(0.5))NbO_3基无铅压电陶瓷压电常数的研究
(K0.5Na0.5)NbO3无铅压电陶瓷的制备及性能研究
料 烘干 后 ８ＯＩ预 烧 ３ｈ 将 预烧 粉 体磨 细 后 ， 入 Ｏｃ ＝ ， 加
５ 的 Ｐ Ａ（ ％ Ｖ 聚乙烯 醇 ） 粒 ， ３ ０ＭＰ 干 压成 造 于 ０ ａ下
下易挥 发 ， 陶瓷 烧结 困难 ， 其 采用传 统 陶瓷工 艺难 以 获得致 密性 良好 的陶 瓷体 ， 陶瓷 性 能 变差 。根 据 使 文献报 道 ， 用常 规烧 结 方 式 制 得 的 陶瓷 其 压 电常 采 数ｄ ∞仅 为 ７ Ｃ Ｎ， 机 电 耦 合 系 数 Ｋ ０ ｐ／ 其 仅 为
（ ｏ ａ． Ｎ Ｏ Ｋ ．Ｎ ｏ ５ ５） ｂ ３无 铅 压 电 陶 瓷 的 制 备 及 性 能 研 究
王林芳 ， 常云飞 ， 杨祖培
（ 陕西 师范大学 化学 与材料科学学院 ， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０２
摘要： 目的
制备 （ Ｎ 。 Ｎ Ｏ （ Ｎ Ｋ ａ ） ｂ ， Ｋ Ｎ）无铅 压 电 陶瓷 并研 究其 结构 和性 能。方 法
方 法制 得 的陶瓷 的 电性 能 ， 且 优 于用 等 静 压 方式 并 制 得 的陶瓷 的 电性 能 ， 可 以和 热 煅 的 电性 能 相 比 且
拟。
１ 实验 部 分
以工业 纯 的 Ｋ Ｃ ， Ｎ ２ Ｏ 和 Ｎ ２ 为 原 料 ， ２Ｏ ， ａＣ ， ｂＯ 按化 学 计量 比混 合各组 分 。在称量 前事 先将各 原料
ｌ。 ．／ ｍ ， ８ ８ ｐ ｃ 其矫 顽 场 Ｅ Ｃ 为 ９ ６ Ｖ ｃ 所得 的 陶瓷 的 密度 和 电性 能 要远 优 于用 同样 制备 方 法 ． ５ｋ ／ ｍ； 和烧结 方式 所得 的陶瓷 的性 能 ， 并且也优 于用等静 压 工 艺所 得 的 陶瓷 的性 能 。结 论 高频压 电器件 较理 想 的备 选材料 之一 。 关 键 词： 无铅 压 电陶 瓷 ； Ｋ Ｎ ） ｂ ， 压 电性 能 ； 电性 能 ； 电性 能 （ｎ ａ ＮＯ ； 介 铁 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０２ ４ ２ ０ ） ４０９ 一 １０ ．７ Ｘ（ ０ ７ ｏ — ｌ０ ５ ４ 中图分 类号 ：Ｍ２ ２ Ｔ ８ Ｋ Ｎ 陶瓷是 Ｎ
K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)陶瓷的冷烧及其介电与铁电性能
ＬＩＢｉｎｇｙｕ，ＬＩＵ Ｍｅｉｄａｎ，ＬＡＮＪｉａｊｕｎ，ＭＡＪｉａｐｉｎｇ， ＨＵＡＮＧ Ｈｕｉｓｈｕｎ，ＣＨＥＮ Ｘｉａｏｍｉｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｘｉ′ａｎ７１０１１９，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
犓０．５犖犪０．５犖犫犗３陶 瓷 的 冷 烧 及 其 介 电 与 铁 电 性 能
李 冰 玉 ，刘 美 丹 ，兰 佳 俊 ，马 家 平 ，黄 辉 顺 ，陈 晓 明
（陕西师范大学 物理学与信息技术学院，陕西 西安 ７１０１１９）
摘 要：结合普通球磨与高能球磨法，制备了具有纯相、平均粒度约１００ｎｍ 的 Ｋ０．５Ｎａ０．５ＮｂＯ３前驱 粉体，前驱粉 体 加 入 一 定 量 的 去 离 子 水 作 为 液 相，采 用 冷 烧 并 退 火 工 艺 制 备 具 有 简 单 组 成 的 Ｋ０．５Ｎａ０．５ＮｂＯ３陶瓷。研究了冷烧温度、冷烧时间、压力等对冷烧试样物相和致密 性 的 影 响，对 冷 烧 试样在不同温度进行退火，研 ℃ 冷烧并１１００ ℃退火 陶 瓷 的 室 温 介 电 常 数 为 ３４５，室 温 介 电 损 耗 为 ０．０３，剩 余 极 化 强 度 为 ２５．８ μＣ／ｃｍ２，最大极化强度为３１．４μＣ／ｃｍ２，矫 顽 场 为 １０．２ｋＶ／ｃｍ，其 介 电 和 铁 电 性 能 均 优 于 常 规 固 相法制备的 Ｋ０．５Ｎａ０．５ＮｂＯ３陶瓷。 关 键 词 ：Ｋ０．５Ｎａ０．５ＮｂＯ３ 陶 瓷 ；冷 烧 ；介 电 ；铁 电 中 图 分 类 号 ：ＴＢ３４ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７２４２９１（２０２１）０４００９６１０
(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷高频介电性能研究
・３ １ ５・
ｈ ａ ｐ ： ／ ／ ￣
． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｅ ｍｄｄ ｅ ｍｉ ｌ ／ １ ３ ． １ ０ ８ ５ ． Ｎ． ２ ０ １ ３ ０ ９ ０ ３ ． ０ ９ １ ５ ． ０ ０ １ ． ｈ ｔ ｍｌ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ２ ８ ２
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３） ２ ９ — ０ ３ １ ５ — ０ ２
０ 引 言
料 浆烘 干 后加 入 粘 结 剂 造 粒 ， 在 ３ ０ ０ ＭＰ ａ的 压 力 下 压 成 直
摘要 ： 以传统 电子陶瓷工艺制备 了致 密性较好 的（ Ｋ Ｎ ａ ｏ ） Ｎ ｂ Ｏ 陶瓷。 研 究了（ Ｋ Ｎ ） Ｎ ｂ Ｏ ， 陶瓷在低频及 高频的介 电性 能。 结果 表 明： 在低频和 高频 ， （ Ｋ ｏ ５ Ｎ ａ ｎ ５ ） Ｎ ｂ Ｏ ， 的介 电性能随频率 的增加而减小； 在 高频 ， 介 电损耗随频率的增加先增加后减小。（ Ｋ 。 ｊ Ｎ ａ ） Ｎ ｈ Ｏ 。 陶瓷在 高频 （ ８ — １ ８ Ｇ Ｈ ｚ ） 时的介 电常数 实部， 虚部及介 电损耗 分别为 １ ５ ０ — ４ ３ ０ ， ５ － １ １ ０和 Ｏ ． Ｏ ７ 一 Ｏ ． ２ ８ 。
（ Ｋｏ ． ￣ ｌ ａ 。 ． ５ ） Ｎ ｂ Ｏ３ 陶瓷高频介 电性 能研究
Ｔ ｈ ｅ Ｈｉ ｇ ｈ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｄｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ（ Ｋｏ ． ｓ Ｎ ａ ｏ ． ｓ ） Ｎｂ Ｏ３ Ｌ ｅ ａ ｄ － ｆ ｒ ｅ ｅ Ｃ ｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ
高Li高Sb替位铌酸钠钾无铅压电陶瓷
高Li高Sb替位铌酸钠钾无铅压电陶瓷1 引言普通工艺空气氛围烧结的（Na0.5 K0.5）NbO3 陶瓷致密性不高，压电性能较低。
早期报道的数据为压电应变常数d33～80 pC/N，机电耦合系数kp～36%[1]。
近几年来，KNN 基陶瓷被广泛研究，制备工艺也不断改善。
普通工艺制备的（Na0.5 K0.5）NbO3 陶瓷性能有所提高，一般情况下可以达到d33～120 pC/N，kp～40%[2]。
本论文第一章中制备的（Na0.52K0.48）NbO3 陶瓷，d33为126 pC/N，kp 为0.410。
热压烧结性工艺制备的KNN 陶瓷性能更好，d33～160 pC/N，kp～45%[3,4]。
但是热压烧结成本太高，不适合大规模的工业生产。
通过以上数据可以看出，即使热压烧结工艺制备的KNN 陶瓷，性能与Pb 基陶瓷相比仍然有很大的差距，远远不能满足实际应用需要。
因此，提高KNN 基陶瓷的压电性能是一项迫切的任务。
在科技促进发展的近几年，其他人研究的Li 和Sb 改性的KNN 陶瓷中，一般把Li，Sb 含量作为同一个变量。
即组分中Li ， Sb 摩尔含量相等，一起变化，化学分子式可以写为（1-x）KNN-xLiSbO3[7,23]。
在这个体系中， LiSbO3 含量5%-6%之间时，相变温度TO-T 就会降到室温附近，室温下样品为正交-四方混合结构。
此时陶瓷的电学性能最好。
因此，（1-x） KNN-x LiSbO3系陶瓷的研究重点放在x≤6%的组分范围内。
对于x>6%的组分，其性能、结构和相变温度等等研究甚少。
如果继续增加Li 和Sb 的含量，Li 和Sb 是否可以继续发挥其作用进一步提高KNN 陶瓷的压电性能；陶瓷样品的结构会发生怎样的变化，这些问题都有待研究。
基于这些考虑，在此我们制备了高含量的Li+和Sb5+改性的KNN 陶瓷。
基于GuoY. P.等人的报道，KNN 陶瓷中Li+含量高于7%时便会有杂相产生[5]。
(K_(0.5)Na_(0.5))(Ta_xNb_(1-x))O_3无铅压电陶瓷的性能特征
(K_(0.5)Na_(0.5))(Ta_xNb_(1-x))O_3无铅压电陶瓷的性能特征刘春凤;黄焱球;高兰芳;周飞;宛新武【期刊名称】《中国陶瓷》【年(卷),期】2007(43)10【摘要】采用传统电子陶瓷制备工艺制备了(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3无铅压电陶瓷。
研究了不同Ta含量下(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3陶瓷的晶相组成及性能特征。
结果表明,(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3陶瓷在低Ta含量时形成单一斜方相固溶体,但Ta含量达到0.08mol后则有K6Ta10.8O30次晶相产生。
随着Ta的加入,陶瓷的体积密度逐渐增大,居里温度(Tc)逐渐降低。
当Ta含量为0.08mol时陶瓷具有良好的铁电、压电性能和介电稳定性能,其压电常数d33为76pC/N。
【总页数】4页(P21-23)【关键词】无铅压电陶瓷;(K0.5Na0.5)(TaxNb1-x)O3;介电;性能;铁电性能;压电性能【作者】刘春凤;黄焱球;高兰芳;周飞;宛新武【作者单位】中国地质大学【正文语种】中文【中图分类】TQ174.756【相关文献】1.无铅压电陶瓷K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3-BiFeO_3的烧结工艺与压电性能研究 [J], 江民红;陈何欣;刘心宇;杨理清;周昌荣2.(1-x)(K_(0.49)Na_(0.51))(Nb_(0.97)Ta_(0.03))O_3-xBi_(0.5)Na_(0.5)ZrO_3无铅压电陶瓷的结构与电性能研究 [J], 沈万程;沈宗洋;李月明;王竹梅;刘华军3.Sb掺杂对0.96(K_(0.49)Na_(0.51))(Nb_(0.97-x)Ta_(0.03)Sb_x)O_3-0.04Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)ZrO_3无铅压电陶瓷结构与电性能的影响研究[J], 沈万程;沈宗洋;李月明;王竹梅;骆雯琴;宋福生;谢志翔4.(1-x)K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3-xLiBiO_3无铅压电陶瓷的结构与压电性能(英文) [J], 江民红;邓满姣;杨祖培;付振晓5.(1-x)Na_(0.5)K_(0.5)NbO_3-xBiNiO_3无铅压电陶瓷的制备与性能 [J], 刘超英;刘心宇;江民红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
K0.5Na0.5NbO3纳米管阵列的制备及其电学性能研究
纳米管 因具有 表面积 大 、 极好 的化 学稳定 性 、 抗腐 蚀性 等性质 引起人 们极大 兴 趣＿ ］纳米管 的制备 ｌ． ５ 。
方法有 热蒸 发法ｌ 、 ８ 液相合成 法＿ 和 阳极氧 化铝模板 （ ］ ９ Ｊ ＡＡＯ） 】 等 ， 中 ＡＡＯ模 析法 设 备简单 、 法ｌ 。 其 。 耗费
收稿 日期 ：２ｌ 一０ —２ ＯＯ １ ５ 基金项 目：国家 自然科 学基 金 （０ ７０ １５９２４）湖北 省基 金 （０９ Ｄ ０５资 助 ５８２３ ，０００ ６ ， ２０Ｃ Ｂ ８） 作者简介： 钱哲理（９５ ）男 ， １８ 一 ， 硕士； 顾豪爽， 通信作者 ，ｒ ｉ ｇｈｈ８＠ｙｈｏ ｃ Ｅｎ ｌ ｕ ｓ５３ ａｃ．ｎ ａ：
采用 Ｗ ｈ ｔ ｎ公 司生产 的孔 径 ２ ０ｎ 的阳极 氧化 铝膜 为模 板 ， ａｍａ ０ ｍ 浸入 上述 配 制 的溶胶 并在 负压 环 境 中
静 置 １ ｎ取 出模板后 将表 面擦拭 干净并 在红外 灯下烘 干 ， 复上述 操作 ３ ０ｍｉ． 重 ～５次 ， 后将 干燥后 的模 最
低、 模板 孔径 尺寸可 控 ， 孔径 在 １ ￣２０ｎ 范 围内 的 ＡＡＯ模板 在高 温或有机 环境 中非 常 稳定 ， ０ ０ ｍ 模板 沟 道孔径 和沟 道的 内部结构来 调节所 合 成 纳米 管 的直 径 和形 貌［ ］Ｚ ａ ｇ等［＿ ＡＡ０模 板 法 制备 了 １１． ｈｎ １３ １用 ４ ＿ ＢＦ Ｏ。 ｉｅ 纳米 管并 对其压 电性质 进行研 究 ； ｎ ＿＿ Ｗａｇ等ｌ 采用 溶胶一 １ ５ 凝胶 ＡＡＯ模 板法制 备 出多 晶钙 钛矿 结 构 Ｂｓｓ ５ 。 纳 米 管 阵 列 并 研 究 了其 铁 电 性 能 ；ａｙｎｒ ｉｇ ｉ Ｎｄ Ｔｉ０２ ． Ｓ ｔｅｄａＳｎ ｈ等¨ ｌ 同样 采 用 该 法 制 备 了
[工学]压电陶瓷 论文
![[工学]压电陶瓷 论文](https://img.taocdn.com/s3/m/2a562852cf84b9d528ea7a6d.png)
学校代码： 1 1 0 5 9学号：0803011017Hefei University毕业论文BACH ELOR DISSERTATION论文题目：压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3制备及性能研究学位类别：工学学士学科专业：粉体材料科学与工程作者姓名：王正导师姓名：尹奇异完成时间：2012年6月压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3的制备及性能研究中文摘要压电陶瓷能够自适应环境的变化实现机械能和电能之间的相互转化，具有集传感、执行和控制于一体的特有属性。
近几年关于压电陶瓷的研究越来越受人们的关注，同时也发现了它的许多优越性，但是也存在缺陷，比如含铅压电陶瓷中就含有对环境有污染的铅，而环境是人类生存和发展的基础，因此，保护环境，发展环境协调型材料及制备技术，是二十一世纪材料科学发展的必然趋势。
因此本文利用了传统的固相烧结法研究了Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3无铅压电陶瓷，并且对其性能以及一些常数进行了测定，譬如压电系数d33，介电常数εr，介电损耗tanδ，机械品质因数Q m，机电耦合系数K p，频率常数N，居里温度T，弹性系数。
通过测定得到结论：烧结温度T=1120℃，掺杂量x=0.06时，样品的压电常数为d33=115pC/N，机电耦合系数为K p=0.205，机械品质因数为Q m=73，介电常数为值εr=701，介电损耗为tanδ=0.385可以制得压电性能和铁电性能良好的压电陶瓷。
关键词：无铅压电陶瓷；烧结温度；固相法；压电性能；铁电性能AbstractThe piezoelectric ceramic to adaptive environmental changes to achieve the mutual conversion between mechanical energy and power, has a set of sensing, execution and control in one unique property. In recent years, more and more research about the piezoelectric ceramic is attention, and found that many of its superiority, but there are defects, such as lead piezoelectric ceramic containing lead pollution on the environment, and environmental is the basis of human survival and development, therefore, protecting the environment, developing environment, coordination of materials and preparation techniques, is the inevitable trend of development of materials science of the twenty-first century.In this paper, the traditional solid-phase sintering of the Na0.515K0.5 (Nb1-x Sb x) O3 lead free piezoelectric ceramics, and its performance as well as some of the constants were determined, such as piezoelectric coefficient d33of the dielectric constant εr and dielectric loss tanδ, the mechanical quality factor of Q m, electromechanical coupling factor K p frequency constant N, Curie temperature T, the coefficient of elasticity. Conclusion: By measuring the sintering temperature is 1120 ℃, the doping level x is 0.06, the piezoelectric constant of the sample for 115pC / N, electromechanical coupling coefficient is 0.205, mechanical quality factor is 73, the dielectric constant value is 701, dielectric loss tanδis 0.385, it can be obtained good piezoelectric properties and ferroelectric properties of piezoelectric ceramics.Key words：Lead-free piezoelectric ceramics; sintering temperature; solid-phase method; piezoelectric properties; ferroelectric properties目录第1章前言 (1)1.1 功能陶瓷 (1)1.1.1 功能陶瓷的定义 (1)1.1.2 功能陶瓷的发展 (1)1.2 压电陶瓷 (2)1.2.1 压电陶瓷的概念 (2)1.2.2 压电陶瓷的分类 (3)1.2.3 压电效应 (3)1.2.4 压电陶瓷的发展历史 (5)1.2.5 压电陶瓷的表征参数 (6)1.2.6 压电陶瓷的应用 (10)1.3 无铅压电陶瓷 (16)1.3.1 无铅压电陶瓷的定义 (16)1.3.2 无铅压电陶瓷的体系 (16)1.4 选题依据及研究内容 (16)第2章陶瓷制备工艺 (18)2.1 无铅压电陶瓷的制备工艺 (18)2.1.1 实验主要原料及设备 (18)2.1.2 实验步骤 (18)2.2 测试性能前的准备 (20)第3章压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3的性能研究 (22)3.1 温度、掺杂量对压电性能的影响 (22)3.1.1 温度、掺杂量对压电常数的影响 (22)3.1.2 温度、掺杂量对机电耦合系数的影响 (23)3.1.3 温度、掺杂量对机械品质因数的影响 (23)3.2 温度、掺杂量对介电性能的影响 (24)3.2.1 温度、掺杂量对介电常数的影响 (24)3.2.2 温度、掺杂量对介电损耗的影响 (25)3.3 压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3的铁电性能 (25)3.4 SEM分析 (27)第4章实验总结 (28)4.1 实验结论 (28)4.2 试验中存在的不足 (28)参考文献 (29)致谢 (32)第1章前言1.1功能陶瓷1.1.1功能陶瓷的定义功能陶瓷是一类颇具灵性的材料，它对电、磁、光、热、化学、生物等现象或物理量有很强反应，或能使上述某些现象或量值发生相互转化的陶瓷材料。
K0.5Na0.5NbO3压电纳米纤维柔性发电元件的组装与性能研究
K0.5Na0.5NbO3压电纳米纤维柔性发电元件的组装与性能研究王钊;何婧;潘绪敏;贺亚华;胡永明【摘要】采用静电纺丝技术在Si基衬底上制备无铅压电K0.5 Na0.5NbO3纳米纤维,退火后所得纳米纤维为多晶正交钙钛矿结构,直径约60～80 nm.通过柔性聚合物的包覆与剥离实现了纳米纤维向柔性基底的直接转移,采用磁控溅射在纳米纤维两侧沉积Au电极并引线封装后获得了不同尺寸的柔性压电发电元件.由于压电势和电极/纳米纤维界面肖特基势垒的耦合,该元件在受力弯曲时可产生脉冲的输出电压.随着电极间距的增大,输出电压随之增加.当间距达到10 mm时,输出电压峰峰值能够达到约12V.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2016(047)001【总页数】3页(P1053-1055)【关键词】压电;纳米纤维;柔性元件;静电纺丝;铌酸钾钠【作者】王钊;何婧;潘绪敏;贺亚华;胡永明【作者单位】湖北大学物理与电子科学学院,武汉430062;湖北大学物理与电子科学学院,武汉430062;湖北大学物理与电子科学学院,武汉430062;湖北大学物理与电子科学学院,武汉430062;湖北大学物理与电子科学学院,武汉430062【正文语种】中文【中图分类】TN712+.5近年来，电子器件如传感器、致动器等正在向微型化和集成化发展。
然而，供电系统尺寸大、寿命短且需要定期维护的问题成为了制约器件小型化和集成化的关键。
采用微纳尺度的能量转换单元，使其与微纳电子器件集成以获得自供电系统是解决上述问题的可行措施[1]。
机械能，是自然环境中分布最为广泛的一种能量形式。
采用微纳尺度的压电发电元件可将人体运动、气流和水流等多种形式的机械能转换成电能[2]。
因此，高性能微纳压电发电元件的制备与性能研究已经成为微纳器件领域研究的热点之一。
目前，大多数微纳尺度的压电发电元件采用了易于合成的ZnO纳米线阵列，但ZnO材料的压电常数有限，会制约器件的机电转换效率[3]。
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量 固定 ， 变 化 Ｓ 只 ｂ的含 量 ． 按 化 学 比例 配 好 的 将 原 料装 入尼 龙球 磨 罐 中 ， 加入 适 量 酒 精 ， 行 星 球 用 磨 机球 磨 １ ， 分 混 合 、 碎 后 烘 干 ， 后 压 制 ０ｈ 充 粉 然 成 大片 ， ８ ０ ９ ０℃下预 烧 ３ｈ 将 预烧 大 片 进 在 ８￣ ０ ，
子 式 为 （ ｏ Ｋ０５ ｉ ） ｏ５ｘ ｂ Ｔａ ｏＯ３ １ Ｎａ． ． Ｌ ５ Ｎｂ．－ Ｓ ｘ ｏ５ （ 一 ５ ４ ９ ． ｚ ０ ０ ，． ６ ０ ０ ，． ２ ， ， Ｌ ， ａ等元 素 的含 ． ３ ０ ０ ， ． ９ ０ １来 作 为 电 光材 料 受
第 ３ Ｏ卷第 ６期
２１ ０ ０年 １ ２月
西
安
工
业
大
学
学
报
Ｖｏ． ０Ｎｏ ６ １３ ．
Ｄｅ ．２ １ ｃ ０ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＸｉａ ｃ ｎ ｌｇｃｌＵｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ ’ ｎＴｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｉｅｓｔ ｏ ｙ
文 章编 号 ： １ ７ —９ ５ ２ １ ） ６５ １０ ６ ３９ ６ （ ０ ０ Ｏ —２ —３
和 Ｔａ的 含 量 固 定 的情 况 下 ， ｂ的 含 量 对 （ ｏ Ｓ Ｎａ．
Ｋ。 ５ＬｉＯ） ｂ ９５一 Ｓｂ 【 ５Ｎ ０ ） ＿ ｘＴａ 。５（ 压 电陶 瓷 的压 ０ ） ３
．
配方均 含 有大 量 的铅元 素 ， Ｐ （ ｒＴｉＯ。Ｐ Ｔ） 如 ｂＺ ， ） （Ｚ 基 压 电陶 瓷¨ ， 类 材料 的 制备 、 １该 ］ 使用 及废 弃 时 ， 对 人 体 和环境 具 有很 大 的危 害． 此 ， 索 和 研 究 高 因 探 性 能 的无铅 压 电 陶 瓷是 目前 压 电 陶瓷 研 究 的 热 点 和发展 趋 势 【 ． 是 无 铅 压 电 陶 瓷 的研 究 基 础 薄 ２但 ］ 弱 ， 究 投入 少 ， 研 目前 无铅 压 电陶 瓷 的性 能 与 Ｐ Ｔ Ｚ
到 重视 ， 现 出极 大 的研究 价 值 和应 用 潜 力． 是 表 但
由于铌 酸盐 系无 铅 压 电陶 瓷 的 致 密 性 低 以及 压 电 常数 、 电耦 合 系数 的偏 低 ， 得铌 酸盐 系无 铅 压 机 使 电陶瓷 的压 电性 能 偏 低 ， 是其 目前 与 Ｐ Ｔ 的最 这 Ｚ 大差 距．近 年 来 国 内 外 学 者 通 过 在 （ ｏ ） Ｎａ Ｋ ． Ｎｂ 。 Ｏ 基无 铅 压 电陶 瓷 材 料 （ ＫＮＮ） 的基 础 上 掺 杂
（ ０ － Ｎｂ 基 无 铅 压 电 陶 瓷 Ｎａ． ５ ５ ） Ｏ３ Ｋ０ 压 电常 数 的 研 究
白 岗，答 元
（ 安工业大学 数理系 ， 西 西安 ７ ０ ３ ） １０ ２
摘
．
要 ： 针 对 目前 无铅 压 电 陶瓷 的 压 电 常数 ｄ３ 小 的情 况 ， 用传 统 的 烧 结 方 法制 备 了 。偏 采
行粉 碎研 磨 ， 再进 行 １ ￣ １ 磨 后 烘 干 ， 后 加 ０ ２ｈ球 然 入适 量 的黏结 剂 ， 粒 得 到 流 动 性 好 的 颗粒 ． 一 造 在 定压 力下 压 成 直 径 为 １ ５ ｍｍ， 为 １ ２ｍｍ 的 圆 厚 ．
＊ 收 稿 日期 ： Ｏ Ｏ ０ － ５ ２ ｌ一７０
作 者简 介 ： 岗 （ ９ １）男 ， 安 工 业 大 学 助 教 ， 白 １ ８一 ， 西 主要 研 究 方 向 为 功 能 材 料 ． － ｉ ｂ ｉ ｎ １８ ＠ １６ ｃｍ． Ｅｍａｌ ａ ａ ｇ ９ １ ２． ｏ ： ｇ
常数 的影 响． 究结果 表 明 ，适 量 Ｓ 研 ｂ元素 的掺 杂 可 以 大幅度提 高陶瓷 的压 电常数 ｄ 。 陶瓷样 。，
品的 压 电常数 ｄ。 着 Ｓ 。随 ｂ含 量的 增 加 先 增 大后 减 小． 结 温度 可 以影 响 陶 瓷 的 密度 ， 而影 烧 进
响其 压 电常数 ． １ ３ Ｃ的 最佳烧 结 温度 下 ， ｂ含 量 ｚ ． ９时 ， 在 １ ０。 Ｓ 一０ ０ 陶瓷 样 品表 现 出最 佳 的 压
陶瓷有 较大 差距 ． 众 多 的无 铅 压 电 陶瓷 中 ， 金 在 碱
．
．
电常
数 ｄ。 。的影 响 ， 得 到 了致 密 性 能 较 高 ， 电 常 数 并 压 ｄ 。 达 ３ ８ｐ ／ 的压 电陶瓷． 。 高 ２ Ｃ Ｎ
１ 实 验
实验 采 用 的铌 酸钾 钠 压 电陶 瓷材 料 的化 学分
电性 能 ， 电常数 ｄ３＝ ２ Ｃ Ｎ． 压 ３＝ ３ ８ｐ ／ ＝
关 键词 ： 无铅 ； 电陶瓷 ； 结温度 ； 电常数 压 烧 压 中图号 ： Ｔ ８ Ｍ２ ２ 文 献标 志 码 ： Ａ
压 电陶瓷 是一 类极 为 重要 的高 技 术功 能材 料 ， 它在 各类 信息 的 检 测 、 换 、 储 及 处 理 中具 有 广 转 存
泛 的应 用 ． 电 陶瓷 材 料 中 ， 能 较 为 优 异 的 陶瓷 压 性
距 主要表 现 为压 电常 数 ｄ 。 小 的情 况 ， （ ｏ 。 偏 在 Ｎａ ．
Ｋ。ｓ ） Ｏ３ 无 铅 压 Ｎｂ 基
．
电 陶 瓷 材 料 的 基 础 上 ， Ａ 对
位 Ｌ 掺 杂 和 Ｂ位 Ｓ ｉ ｂ与 Ｔａ 同掺 杂 ， 共 研究 了在 Ｌ ｉ
．
（ ０ Ｋ０５） Ｏａ 无 铅 压 电 陶 瓷 （ ０ Ｋ０ ５ ｉ０） ５ Ｓ ｘ ０５） （ Ｎａ ５ Ｎｂ 基 Ｎａ ５ ． Ｌｏ５ Ｎｂ ｂ Ｔａ ０（ ｚ一 ０ ０ ， ． ６ ０ ４ ． ３ ．３００ ，．
０ ， ． ２ ， 究 了在 Ｌ 和 Ｔａ 量 固定的情 况 下 ， ｂ元 素 的 添加 量 和 烧 结 温度 对 陶瓷 的 压 电 ９０ １ ）研 ｉ 含 Ｓ