基本信息
- 项目名称：
- 新型KNN基无铅压电陶瓷的制备工艺及特性研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 无铅压电陶瓷是当前压电铁电领域的研究前沿和热点课题。本作品采用传统陶瓷工艺成功制备出新型的（1-x）K0.5Na0.5NbO3-xBi0.5(Na0.70K0.20Li0.10)TiO3无铅压电陶瓷，研究了该材料体系的制备工艺及电学特性。通过本作品的研究，有望进一步理解KNN基无铅压电陶瓷的电学特性、晶体结构及相变特性的相互关系，从而丰富无铅压电铁电陶瓷的基础研究内涵。
- 详细介绍：
- 压电铁电材料在信息的检测、转换、处理、显示和存储等方面具有广泛的应用，是一类重要的、国际竞争极为激烈的高技术功能材料。目前所使用的压电铁电陶瓷材料，绝大多数是铅基压电陶瓷体系，如PbTiO3、Pb(Ti,Zr)O3(PZT)压电陶瓷体系，或以PZT为基加入ABO3复合钙钛矿铁电体作为第三组元构成的三元系压电陶瓷体系。在这些陶瓷材料中，PbO或Pb3O4约占原料总质量的70...(查看更多)
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 结合当前KNN基陶瓷研究的最新进展，针对KNN基无铅压电铁电材料研究开发中存在的亟待解决的科学问题，本作品从制备高性能的新型KNN基无铅压电铁电材料的角度出发，有效地提出了构建高性能KNN基陶瓷体系的新思路和新方法，致力于探究软性KNN基陶瓷在两相共存区高压电性的理论基础。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品针对当前压电铁电领域的研究前沿和热点课题，进行KNN基无铅压电陶瓷体系的构建、制备、晶相结构及电学特性研究，取得了具有一定创新性的结果。通过本作品的研究，丰富了无铅压电陶瓷材料制备技术，提出了设计无铅压电陶瓷的新思路，为材料科学新体系的实践提供了实例。
应用价值和现实意义
- 压电陶瓷蜂鸣器与电磁型蜂鸣器相比,具有可靠性高、寿命长、功耗小等优点。铅基陶瓷蜂鸣器在制备、使用及废弃后处理过程中,不利于人类社会的可持续发展。本作品的后续工作拟精心筛选新型的（1-x）K0.5Na0.5NbO3-xBi0.5(Na0.70K0.20Li0.10)TiO3陶瓷配方,发展基于KNN基无铅压电陶瓷的蜂鸣器关键技术,考察无铅器件的应用性能,为无铅压电陶瓷的应用提供先导性研究。
学术论文摘要
- 采用传统的陶瓷制备工艺制备新型无铅压电陶瓷（1-x）K0.5Na0.5NbO3-xBi0.5(Na0.7K0.2Li0.1)0.5TiO3+1mol%MnO2，并研究了该体系的铁电压电性能。当x = 0.015时,陶瓷具有最优的压电铁电性能:压电常数d33 = 155pC / N ,机电耦合系数kp = 30.3 % ,剩余极化强度Pr = 34.7μC/ cm2 ,矫顽场...(查看更多)
获奖情况
- 四川师范大学第七届学术科技节“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛优秀奖项
鉴定结果
- 通过
参考文献
- 1.L. Egerton, D. M. DILLON, J Am Ceram Soc , 1959 , 42 (9) :4382442. 2.Ultrasonics, Volume 49, Issue 3, March 2009, Pages 395-398。D.W. Wu, R.M. Chen, Q.F. Zhou, K.K. Shung, D.M. Lin, H.L.W. C...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 近6-8年来，针对KNN铁电压电材料的特点，各国的材料学者展开了深入和内容丰富的研究，在KNN基碱金属铌酸盐陶瓷新体系的提出和新工艺的应用上呈现出激烈的竞争态势。日本的National Institute of Advanced Industrial Science and Technology、National Institute for Material Science、DE...(查看更多)
