铌酸钾钠基无铅压电材料微结构研究
压电材料是功能材料的重要一员,通过机械能与电能之间的转换,它被广泛应用与微机电系统、医学超声诊断和自动化工业等领域。多年以来,以锆钛酸铅(PZT)为代表的铅基压电材料一直占据着主要市场,但是其含有大量的铅,会对自然环境和人类健康带来很大的危害。
所以很多国家都开始研究可以替代PZT的无铅压电陶瓷。在众多无铅体系中,铌酸钾钠(KNN)体系因其居里温度高、自发极化大和相对较高的压电系数成为最有希望的研究对象。
本文与相关课题组开展合作,对三类具有代表性的KNN基材料的相结构和微结构进行细致的表征,为工艺改良提供指导,为理解和优化性能提供基础。对于传统工艺制备的KNLN陶瓷,提高其性能最为有效的方法就是将多晶型相界(PPT)调节到室温。
但是,纯相的陶瓷很难获得,总是不可避免的出现第二相。通过对不同Li含量陶瓷的相结构和微结构进行细致分析,我们发现第二相的结构为四方钨青铜结构,由Li、Na、K、Nb和O五种元素组成。
第二相主要分布在陶瓷内部,陶瓷表面没有。并且,第二相的存在会使PPT调节失败,因此压电性能得不到提高。
对于固相制备KNLN单晶,我们利用电子 ...


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