钛酸铋钠—钛酸钡基无铅铁电陶瓷

【摘要】钛酸铋钠-钛酸钡基陶瓷是最有潜力的无铅铁电陶瓷体系之一,以其相对优异的介电、铁电和压电等性能而广受关注。其进一步的结构调控与性能优化是无铅陶瓷铁电领域的重要课题。本论文系统研究了[(Bi0.5Na0.5)0.9aBa0.06]1-xSrxTiO3陶瓷的结构、介电、铁电和场致应变等性能,并详细讨论了它们的变化规律。得出了以下的主要结论：Sr置换显著影响[(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06]1-xSrxTiO3(x=0,0.025,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)陶瓷的晶体结构、介电、铁电和场致应变性能。XRD和结构精修结果表明在此陶瓷中存在两种对称性：P4bm和R3c。在Sr含量少于5%的成分中,陶瓷由这两相组成,而大于5%的陶瓷则为P4bm单相。结合介电和场致应变性能测试,确认在x=0.025存在P4bm-R3c准同型相界(MPB)。该体系陶瓷的介电温谱中存在两个介电异常,对应的温度分别为Tm和Td°Td在MPB处取极小值,而Tm则随Sr含量缓慢下降,当Sr超过25%时对应于Tm的介电异常消失。Td附近的介电异常具有明显的频率色散,且符合Vogel-Fulcher关系式,具有典型的弛豫铁电体特征。所有的陶瓷在温度远低于Td时能测试到饱和电滞回线。在Sr含量小于20%的成分陶瓷中,在Td温度上存在一个非极性相,在电场的诱导下非极性相向铁电相转变,从而导致在Td附近一定温度范围内能测试到束腰型电滞回线。Sr含量的增大将导致非极性相变得不稳定,从而使电滞回线的束腰型特征基本消失,并导致Tm附近的介电异常消失。在x=0.025成分的陶瓷中获得了最大的应变S33(0.37%)、最大的电致伸缩系数Q33(0.031m4C-2)以及最大的Smax/Emax(535pm/V)。随着Sr含量的增大,三者都是先增大,并在x=0.025处取最大值,然后缓慢减小。场致应变主要是由电致伸缩效应导致的,而x=0.025成分附近的性能最好。这是由于陶瓷中在存在P4bm-R3c准同型相界。
【作者】赵祥理；
【导师】陈湘明；
【作者基本信息】浙江大学，材料学，2014，硕士
【关键词】钛酸铋钠-钛酸钡铁电陶瓷；准同型相界；弛豫；场致应变；

【参考文献】
[1]廖光卓.通过技术改造实现板带生产现代化[J].轻金属.1992(08)
[2]李升伟.混合梁斜拉桥钢混结合段PBL剪力键的研究[D].华中科技大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[3]王德志.地裂缝对高速铁路路基影响的模型试验研究[D].长安大学,地质工程,2013,硕士.
[4]丁毅.民国时期学生赴日考察研究[D].华中师范大学,教育史,2014,硕士.
[5]辛义忠.基于数据挖掘的网络安全审计技术的研究与实现[D].沈阳工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[6]刘洪涛.改性橡胶对尼龙短纤维增强橡胶复合材料性能影响的研究[D].广东工业大学,材料学,2004,硕士.
[7]张海洋.从《星期柒新闻周刊》看报纸周末版变革创新[D].南京师范大学,新闻学,2012,硕士.
[8]葛静.全共轭聚烷基噻吩嵌段共聚物的合成及其结晶和微相分离研究[D].复旦大学,高分子化学和物理,2012,博士.
[9]张吐辉.基于Lp正则化的自适应稀疏Group lasso研究[D].西北大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[10]赵丹.桐城派老学研究[D].华中师范大学,专门史,2013,硕士.
[11]龚宸.基于GSM的物联网无线报警系统的设计与实现[D].华中师范大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[12]王艳红.基于OpenCV的运动目标检测与跟踪算法的研究[D].杭州电子科技大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[13]李红卫.基于验证平台的IP核验证技术研究[D].哈尔滨工业大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[14]管海芹.ABC公司对外贸易业务外汇风险管理研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[15]周沁雅.《德国》杂志中的德国形象—议程设置及态度塑造策略分析[D].浙江大学,德语语言文学,2014,硕士.
[16]邵欢.政务微博的规范化研究[D].华中师范大学,宪法学与行政法学,2013,硕士.
[17]王山山,邓玉琼.弹性波正演模拟的混合算法[J].石油地球物理勘探,1997,06:804-808+890.
[18]陈欣.西方唯美主义的哲学反思[D].南京师范大学,外国哲学,2012,硕士.
[19]商晓东.基于计算流体力学的高炉多相流整体建模[D].北京化工大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[20]钟勇,秦小麟,包磊.基于用户查询模式的挖掘算法及其在入侵检测中的应用[J].应用科学学报,2005,05:506-512.
[21]欧阳展.大型综合客运枢纽交通协调模型与评价方法的研究[D].北京交通大学,2008.
[22]李志.可编程序控制器(PC)的特点应用范围与发展趋势[J].机械与电子.1987(02)
[23]覃剑,葛维春,邱金辉,郑心广.输电线路单端行波测距法和双端行波测距法的对比[J].电力系统自动化,2006,06:92-95.
[24]王笑.大客车前部结构碰撞仿真试验及结构安全性评价[D].重庆交通大学,车辆工程,2012,硕士.
[25]张纪阳.蛋白质组学中串联质谱数据搜库结果质量控制方法研究[D].国防科学技术大学,2007.
[26]王慧文,杜玉扣.多孔花状石墨烯片簇团的制备及其对多巴胺的电化学检测[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第23分会：电催化与洁净能源电化学转化[C].中国化学会:,2014:1.
[27]党纯,贾芙蓉,高本领,王必本.催化剂对类石墨烯纳米片结构和发光性能的影响[J].发光学报,2015,01:57-62.
[28]吉维敏.知识型员工个人与组织匹配对员工主观幸福感的影响研究[D].南京邮电大学,企业管理,2013,硕士.
[29]聂亚可,陈黎,林勇,郭平.证券量价关系的形态表示与挖掘方法研究[A].中国计算机学会数据库专业委员会.第十八届全国数据库学术会议论文集（技术报告篇）[C].中国计算机学会数据库专业委员会:,2001:4.
[30]王素春.利用Fe(Ⅲ)抑制污泥厌氧消化中硫化氢形成的研究[D].西安建筑科技大学,环境工程,2013,硕士.
[31]李好.高中英语教学中的语境与词汇习得的相关性研究[D].上海师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[32]周莹.基于沪深上市公司的多元化经营与企业绩效关系研究[D].山东财经大学,企业管理,2014,硕士.
[33]徐特艺.益阳工艺美术大学领导干部综合考评系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[34]孙建国.TiB/Al复合材料的制备以及性能研究[D].吉林大学,材料学,2014,硕士.
[35]赵涓,周阳.美国公立高校内部控制的主要特点及其借鉴意义[J].北京交通大学学报(社会科学版),2014,03:40-45.
[36]钟秋申.基于新鲜指数的个性化推荐算法设计与实现[D].湖南大学,软件工程,2012,硕士.
[37]杨云雪.氧化石墨的制备及其热剥离产物的性能研究[D].天津大学,2013.
[38]沈新博.数字式汽车智能化空气流量传感器的研究[D].长安大学,车辆工程,2014,硕士.
[39]周连波.基于分形的城市供水系统规划研究与应用[D].哈尔滨工业大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[40]吴淮宁,吴淮宁.参数不确定线性系统混合H~2/H~∞状态反馈控制[J].自动化学报,1999,05:681-686.
[41]宋陆京.黄宾虹黄山写生画稿研究[D].中国艺术研究院,美术学,2013,硕士.
[42]崔茹.主题班会对初中生国家情感的促进作用[D].沈阳师范大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[43]毕国平.智能布线系统的研究[D].上海交通大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[44]曾娅.车磨复合加工工艺方法研究[D].东北大学,机械设计及理论,2010,硕士.
[45]王亚楠.鬼臼酰肼哌啶氮氧自由基腙（GP-1）对人结肠癌SW620细胞增殖、侵袭等生物学行为的影响[D].兰州大学,外科学,2014,硕士.
[46]穆瑞娟.施肩吾诗歌研究[D].河北大学,中国古代文学,2014,硕士.
[47]曲国辉.强碱三元复合驱后岩心物性检测及微观剩余油研究[D].东北石油大学,油气田开发工程,2012,硕士.
[48]韩发智,张文飞.计算机在高炉鼓风机上的应用[J].冶金自动化,1994,03:16-18+55.
[49]张奎.阳光酒店品牌建设研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[50]周朋.深埋隧道软弱围岩稳定性研究及其加固效果分析[D].北京交通大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.