钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷/薄膜的制备与性能研究

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钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷/薄膜的制备与性能研究

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毕业论文范文题目：钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷/薄膜的制备与性能研究，论文范文关键词：钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷/薄膜的制备与性能研究
钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷/薄膜的制备与性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：铁电／压电材料在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,目前广泛使用的铁电陶瓷主要是Pb(Ti,Zr)O3等铅基材料,这类含铅材料在生产、使用及后处理过程中会破坏生态环境。因此,开发非铅基环境协调性(绿色)材料是一项紧迫且具有重大实用意义的课题。Bi0.5Na0.5TiO3(缩写为BNT)是一种A位复合钙钛矿铁电体,具有铁电性强、铁电常数较大、介电常数小、声学性能好等优良特性,且烧结温度较低,被认为是最具吸引力的无铅铁电陶瓷材料体系之一。但单纯的Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷矫顽场强大,在铁（本文此处忽略..）电相区电导率高,从而难以极化,其铁电性能也难以发挥,需要对其进行改性。作为优良的改性材料之一,适量BaTiO3(缩写为BT)的加入有望改善BNT的性能。本论文采用不同的溶胶-凝胶法分别制备了BNT基陶瓷／薄膜的前驱体／前驱液,继而制备出BNT基陶瓷／薄膜,并研究了其性能。具体工作如下：(Ⅰ)采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了BNT-BT无铅陶瓷粉体,详细考察了不同制备条件对其结构和性能的影响,确定了最佳的制备条件。在此基础上通过改变样品中Ba的含量,制作出一系列不同组成的BNT-BT陶（此处忽略..）瓷,并考察了其铁电性能。结果表明,所制目标陶瓷材料的矫顽场基本上都低于单纯BNT陶瓷(73kV/cm),其中BNT-0.10BT、BNT-0.06BT、BNT-0.05BT三个样品具有较大的剩余极化强度。(Ⅱ)以ITO玻璃为基片,通过采取调变旋涂前驱液的浓度及涂层数等措施,采用溶胶-凝胶旋涂法制备了一系列BNT薄膜,并考察了其铁电性能。研究结果表明,所制薄膜的剩余极化强度和自发极化强度普遍比陶瓷的要小,且不同厚度涂层对薄膜铁电性的影响比较显著：在本论文研究范围内,随着层数的增加,矫顽场逐渐降低,而剩（略..）余极化值逐渐增大。另外,随着极化电压的增大,剩余极化值普遍增大,说明极化电压对薄膜的铁电性影响也很大,其中涂层为6层的薄膜剩余极化值最大(22.02μC/cm2)。(Ⅲ)本文首次以ITO玻璃为基片、采用溶胶一凝胶旋涂法制备了BNT-BT薄膜材料,探索了该方法的合成工艺,并确定了最合适的条件。研究表明,BNT-BT薄膜显示出较好的铁电性能,且剩余极化强度和自发极化强度均随着极化电压的增大而增强；在温度低于62℃时剩余极化强度和自发极化强度在任何极化电压下都不随测试温度发生明显改变,然后随着温度的（本文此处忽略..）继续上升在66-72℃温度范围之间有个明显突变,继续升高测试温度,剩余极化强度和自发极化强度不再随温度和极化电压而改变。另外,所制0.90BNT-0.10BT薄膜在极化电压分别为20V、30V和40V时,其对应剩余极化值分别为0.059μC/cm2、0.077μC/cm2和0.122μC/cm2实验证明溶胶-凝胶旋涂法是一种制备具有良好铁电性能BNT-BT薄膜的简捷方法。

以上为本篇毕业论文范文钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷/薄膜的制备与性能研究的介绍部分。

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