KNN无铅压电陶瓷参杂改性及制备方法讲解浅析.ppt

KNN无铅压电陶瓷参杂改性及制备方法浅析 第四小组 提高KNN基无铅压电陶瓷性能的几种途径 1、参杂改性 2、新的粉体合成方法 3、晶粒定向生长 4、特殊烧结方法 我们侧重的是参杂改性 烧结过程中添加助剂 使烧结后陶瓷密度增加 从而提高性能 参杂改性又分为两种情况 通过KNN钙钛矿结构中 A位B位 进行元素取代来改性 1 2 一、参杂改性 一、参杂改性 提高烧结活性，降低烧结温度，在烧结过程中形成少量液相，从分润湿原料粉体，使气孔率减小，增加陶瓷密度，提高陶瓷性能 使得部分不希望的元素固溶进钙钛矿结构 晶粒尺寸过小或者形成硬性参杂 1、助剂添加 一、参杂改性 2、A位 B位 取代 Li-Ta Li-Sb 参入的杂质 A位进行取代的主要是Li元素，B位进行取代的元素主要是Ta（Sb）元素。 一、参杂改性 机理 优缺点 优点 缺点 为发展高性能无铅压电陶瓷指出了一个方向 可以保证不降低居里温度 处于这种相界的压电陶瓷的晶体结构对温度较敏感，其温度稳定性较低。 这种畸变使得结构中有多相共存,最终压电性能提高 是由不同半径、负性的元素 取代导致KNN钙钛矿结构 发生畸变 A位B位取代的机理及优缺点 二、制备方法 晶粒的定向生长 溶胶-凝胶法 其它方法 水热法 本小组调研 的方法 A D B C 二、制备方法 按温度 按原理 1、水热法 什么是水热法？ 在密封的压力容器中，以水、水溶液或蒸汽等流体作为介质，在高温（100C）高压(9.8MPa)的条件下制备无机化合物晶体或粉体的一种制备方法。 分类 低温水热合成法（373K)、 中温水热合成法（373K-573K）高温水热合成法（573K）. 水热氧化、水热沉淀、水热晶化、水热合成、水热分解等 二、制备方法 2、溶胶-凝胶法 溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应 二、制备方法 溶胶-凝胶 法l 优点l 选择合适的条件可以制备各种新型材料 很容易均匀定量地掺入一些微量元素 与固相反应相比反应容易进行，温度较低 4 2 3 反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合 1 二、制备方法 首先是目前所使用的原料价格比较昂贵，有些原料为有机物 通常整个溶胶－凝胶过程所需时间较长，常需要几天或儿几周 凝胶中存在大量微孔，在干燥过程中又将会逸出许多气体及有机物，并产生收缩 有些原料为有机物，对健康有害 A B D C 溶胶-凝胶 法的 缺点 模版晶粒 生长法 热煅法 3、晶粒定向生长法 二、制备方法 晶粒定向 生长法 对于对称性较差又具有较强向异性的材料有优势（如铋状层结构、钨青铜型） 除了右边说的之外还可以用在钙钛矿结构的材料上 二、制备方法 模版晶粒生长法的步骤 1 制备各向异性的 模版晶粒 2 用流延或挤胶法将模版晶粒叠合在一起。 * * Content Layouts