高锂含量xlinbo,3-（1-x）（k,0.5na,0.5）nbo,3（lnkn）高温无铅压电陶瓷的制备与性能研究.doc

材料物理与化学专业优秀论文材料物理与化学专业优秀论文 高锂含量高锂含量 xLiNbO-xLiNbO-（（1-x1-x））（（KNaKNa））NbONbO（（LNKNLNKN）高温无铅压电陶瓷的制备与）高温无铅压电陶瓷的制备与性能研究性能研究关键词：压电材料关键词：压电材料 电子陶瓷电子陶瓷 陶瓷相结构陶瓷相结构摘要：本文采用传统固相烧结工艺制备了 xLiNbOlt;,3gt;-(1-x) Nalt;,0.5gt;Klt;,0.5gt;NbOlt;,3gt;高温 无铅压电陶瓷讨论了烧结温度、极化条件对陶瓷材料的影响；运用 X 射线衍 射分析和扫描电子显微镜技术对制备出的陶瓷材料的相结构、微观组织等进行 了分析，研究了陶瓷材料的晶相结构随 x 含量的变化并提出变化模型；讨论了 LNKN 高温无铅压电陶瓷的介电、压电性能随 x 的含量的变化趋势结果表明， LNKN 无铅压电陶瓷是高温无铅领域中很具有前景的一类材料通过实验研究发 现： 1.高 Li 含量的 LNKN 随着 x 的增加，发生了一个从四方钙钛矿相到四方 钨青铜相、再到 LiNbOlt;,3gt;相的转变，结构的变化也正是由于 Li 的加入引起晶格的畸变而形成的。

2.在 NKN 的钙钛矿相和 LiNbOlt;,3gt;相之间存在着一个过渡相，即 Klt;,3gt;Lilt;,2gt;Nblt;,5gt;Olt;, 15gt;或 Klt;,3gt;LiNblt;,6gt;Olt;,17gt;的四方钨 青铜相其中 Klt;,3gt;Lilt;,2gt;Nblt;,5gt;Olt;, 15gt;是一种完全填满型钨青铜结构，而 Klt;,3gt;LiNblt;,6gt;Olt;,17gt;是一种非 填满型钨青铜结构，尚存在着碱金属阳离子的空位 3.在 LiNbOlt;,3gt;的含量一定时，陶瓷中可能存在四方钙钛矿相、四方 钨青铜相以及三方 LiNbOlt;,3gt;相中的多种，形成复相结构 4.与准同型相界(MPB)类似，钙钛矿相与钨青铜相的转变以及钨青铜相与 LiNbOlt;,3gt;结构的转变是一个突变的过程即可以同时存在其中 一种或几种相，但是几乎不明显存在它们之间的某种混乱的杂相 5.NaNbOlt;,3gt;与 KINbOlt;,3gt;是无限固溶体，但是 NaNbOlt;,3gt;和 KNbOlt;,3gt;，与 LiNbOlt;,3gt;并不是无限固溶体。

当 LiNbOlt;,3gt;的 含量较低时，可以与 NaNbOlt;,3gt;、KNbOlt;,3gt;固 溶而形成钨青铜结构，但当含量较高时，首先会有 NaNbOlt;,3gt; 析出，然后 KNbOlt;,3gt;也会因晶格的畸变而析出 6.当 x 在 0.25 到 0.45 之间时，dlt;,33gt;几乎保持不变，大约为 70- ～80pC/N当 x=0.382 时，压电常数 dlt;,33gt;=74pC/N，居里温 度 Tlt;,cgt;=526℃当 x=0.500 时，压电常数 dlt;,33gt;=53pC/N，居里温度 Tlt;,cgt;=537℃ 7.当 加入助熔剂 CuO 时，机械品质因子 Qlt;,mgt;从 52 提高到 82，而且 并没有引起居里温度的剧烈下降，但是压电常数却下降很多 通过本论文的研究，取得以下具有明显创新性的研究成果： 1.提出了高 LiNbOlt;,3gt;含量 LNKN 无铅压电陶瓷(其中 0.146≤x≤0.618)， 并成功制备并表征了居里温度大于 5000C，压电常数在 70 到 80pC/N 的高温无 铅压电陶瓷 2.对高锂含量 LNKN 系列陶瓷进行了相结构和微观组织进行了 表征，首次提出高锂含量 LNKN 陶瓷随 Li 含量的相结构的变化。

正文内容正文内容本文采用传统固相烧结工艺制备了 xLiNbOlt;,3gt;-(1-x) Nalt;,0.5gt;Klt;,0.5gt;NbOlt;,3gt;高温 无铅压电陶瓷讨论了烧结温度、极化条件对陶瓷材料的影响；运用 X 射线衍 射分析和扫描电子显微镜技术对制备出的陶瓷材料的相结构、微观组织等进行 了分析，研究了陶瓷材料的晶相结构随 x 含量的变化并提出变化模型；讨论了 LNKN 高温无铅压电陶瓷的介电、压电性能随 x 的含量的变化趋势结果表明， LNKN 无铅压电陶瓷是高温无铅领域中很具有前景的一类材料通过实验研究发 现： 1.高 Li 含量的 LNKN 随着 x 的增加，发生了一个从四方钙钛矿相到四方 钨青铜相、再到 LiNbOlt;,3gt;相的转变，结构的变化也正是由于 Li 的加入引起晶格的畸变而形成的 2.在 NKN 的钙钛矿相和 LiNbOlt;,3gt;相之间存在着一个过渡相，即 Klt;,3gt;Lilt;,2gt;Nblt;,5gt;Olt;, 15gt;或 Klt;,3gt;LiNblt;,6gt;Olt;,17gt;的四方钨 青铜相其中 Klt;,3gt;Lilt;,2gt;Nblt;,5gt;Olt;, 15gt;是一种完全填满型钨青铜结构，而 Klt;,3gt;LiNblt;,6gt;Olt;,17gt;是一种非 填满型钨青铜结构，尚存在着碱金属阳离子的空位。

3.在 LiNbOlt;,3gt;的含量一定时，陶瓷中可能存在四方钙钛矿相、四方 钨青铜相以及三方 LiNbOlt;,3gt;相中的多种，形成复相结构 4.与准同型相界(MPB)类似，钙钛矿相与钨青铜相的转变以及钨青铜相与 LiNbOlt;,3gt;结构的转变是一个突变的过程即可以同时存在其中 一种或几种相，但是几乎不明显存在它们之间的某种混乱的杂相 5.NaNbOlt;,3gt;与 KINbOlt;,3gt;是无限固溶体，但是 NaNbOlt;,3gt;和 KNbOlt;,3gt;，与 LiNbOlt;,3gt;并不是无限固溶体当 LiNbOlt;,3gt;的 含量较低时，可以与 NaNbOlt;,3gt;、KNbOlt;,3gt;固 溶而形成钨青铜结构，但当含量较高时，首先会有 NaNbOlt;,3gt; 析出，然后 KNbOlt;,3gt;也会因晶格的畸变而析出 6.当 x 在 0.25 到 0.45 之间时，dlt;,33gt;几乎保持不变，大约为 70- ～80pC/N当 x=0.382 时，压电常数 dlt;,33gt;=74pC/N，居里温 度 Tlt;,cgt;=526℃。

当 x=0.500 时，压电常数 dlt;,33gt;=53pC/N，居里温度 Tlt;,cgt;=537℃ 7.当 加入助熔剂 CuO 时，机械品质因子 Qlt;,mgt;从 52 提高到 82，而且 并没有引起居里温度的剧烈下降，但是压电常数却下降很多 通过本论文的 研究，取得以下具有明显创新性的研究成果： 1.提出了高 LiNbOlt;,3gt;含量 LNKN 无铅压电陶瓷(其中 0.146≤x≤0.618)， 并成功制备并表征了居里温度大于 5000C，压电常数在 70 到 80pC/N 的高温无 铅压电陶瓷 2.对高锂含量 LNKN 系列陶瓷进行了相结构和微观组织进行了 表征，首次提出高锂含量 LNKN 陶瓷随 Li 含量的相结构的变化 本文采用传统固相烧结工艺制备了 xLiNbOlt;,3gt;-(1-x)Nalt;,0.5gt;Klt;,0.5gt;NbOlt;,3gt;高温 无铅压电陶瓷讨论了烧结温度、极化条件对陶瓷材料的影响；运用 X 射线衍 射分析和扫描电子显微镜技术对制备出的陶瓷材料的相结构、微观组织等进行 了分析，研究了陶瓷材料的晶相结构随 x 含量的变化并提出变化模型；讨论了 LNKN 高温无铅压电陶瓷的介电、压电性能随 x 的含量的变化趋势。

结果表明， LNKN 无铅压电陶瓷是高温无铅领域中很具有前景的一类材料通过实验研究发 现： 1.高 Li 含量的 LNKN 随着 x 的增加，发生了一个从四方钙钛矿相到四方 钨青铜相、再到 LiNbOlt;,3gt;相的转变，结构的变化也正是由于 Li 的加入引起晶格的畸变而形成的 2.在 NKN 的钙钛矿相和 LiNbOlt;,3gt;相之间存在着一个过渡相，即 Klt;,3gt;Lilt;,2gt;Nblt;,5gt;Olt;, 15gt;或 Klt;,3gt;LiNblt;,6gt;Olt;,17gt;的四方钨 青铜相其中 Klt;,3gt;Lilt;,2gt;Nblt;,5gt;Olt;, 15gt;是一种完全填满型钨青铜结构，而 Klt;,3gt;LiNblt;,6gt;Olt;,17gt;是一种非 填满型钨青铜结构，尚存在着碱金属阳离子的空位 3.在 LiNbOlt;,3gt;的含量一定时，陶瓷中可能存在四方钙钛矿相、四方 钨青铜相以及三方 LiNbOlt;,3gt;相中的多种，形成复相结构 4.与准同型相界(MPB)类似，钙钛矿相与钨青铜相的转变以及钨青铜相与 LiNbOlt;,3gt;结构的转变是一个突变的过程。

即可以同时存在其中 一种或几种相，但是几乎不明显存在它们之间的某种混乱的杂相 5.NaNbOlt;,3gt;与 KINbOlt;,3gt;是无限固溶体，但是 NaNbOlt;,3gt;和 KNbOlt;,3gt;，与 LiNbOlt;,3gt;并不是无限固溶体当 LiNbOlt;,3gt;的 含量较低时，可以与 NaNbOlt;,3gt;、KNbOlt;,3gt;固 溶而形成钨青铜结构，但当含量较高时，首先会有 NaNbOlt;,3gt; 析出，然后 KNbOlt;,3gt;也会因晶格的畸变而析出 6.当 x 在 0.25 到 0.45 之间时，dlt;,33gt;几乎保持不变，大约为 70- ～80pC/N当 x=0.382 时，压电常数 dlt;,33gt;=74pC/N，居里温 度 Tlt;,cgt;=526℃当 x=0.500 时，压电常数 dlt;,33gt;=53pC/N，居里温度 Tlt;,cgt;=537℃ 7.当 加入助熔剂 CuO 时，机械品质因子 Qlt;,mgt;从 52 提高到 82，而且 并没有引起居里温度的剧烈下降，但是压电常数却下降很多 通过本论文的 研究，取得以下具有明显创新性的研究成果： 1.提出了高 LiNbOlt;,3gt;含量 LNKN 无铅压电陶瓷(其中 0.146≤x≤0.618)， 并成功制备并表征了居里温度大于 5000C，压电常数在 70 到 80pC/N 的高温无 铅压电陶瓷。

2.对高锂含量 LNKN 系列陶瓷进行了相结构和微观组织进行了 表征，首次提出高锂含量 LNKN 陶瓷随 Li 含量的相结构的变化 本文采用传统固相烧结工艺制备了 xLiNbOlt;,3gt;-(1-x) Nalt;,0.5gt;Klt;,0.5gt;NbOlt;,3gt;高温 无铅压电陶瓷讨论了烧结温度、极化条件对陶瓷材料的影响；运用 X 射线衍 射分析和扫描电子显微镜技术对制备出的陶瓷材料的相结构、微观组织等进行了分析，研究了陶瓷材料的晶相结构随 x 含量的变化并提出变化模型；讨论了 LNKN 高温无铅压电陶瓷的介电、压电性能随 x 的含量的变化趋势结果表明， LNKN 无铅压电陶瓷是高温无铅领域中很具有前景的一类材料通过实验研究发 现： 1.高 Li 含量的 LNKN 随着 x 的增加，发生了一个从四方钙钛矿相到四方 钨青铜相、再到 LiNbOlt;,3gt;相的转变，结构的变化也正是由于 Li 的加入引起晶格的畸变而形成的 2.在 NKN 的钙钛矿相和 LiNbOlt;,3gt;相之间存在着一个过渡相，即 Klt;,3gt;Lilt;,2gt;Nblt;,5gt;Olt;。