铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的制备与性能研究.pptxVIP

铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的制备与性能研究汇报时间：2024-01-18汇报人：

目录引言实验材料与方法铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的制备铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的性能研究结果讨论与机理分析结论与展望

引言01

研究背景与意义铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷具有高居里温度、高压电常数、低介电损耗等优良性能，是无铅压电陶瓷领域的研究重点。铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的特点随着全球环保意识的增强，传统含铅压电陶瓷因铅含量较高而面临严格的环保要求，因此开发无铅压电陶瓷成为当前研究热点。环保要求日益提高无铅压电陶瓷具有环保、高性能、低成本等优点，在电子、医疗、军事等领域具有广泛的应用前景。无铅压电陶瓷的优势

01国内外研究现状02发展趋势目前，国内外学者在铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的制备工艺、性能优化等方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些问题，如制备工艺复杂、性能稳定性差等。未来，铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的研究将更加注重制备工艺的简化和性能稳定性的提高，同时探索其在新型电子器件、传感器等领域的应用。国内外研究现状及发展趋势

研究内容本研究旨在通过优化制备工艺，提高铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的性能稳定性，并探索其在新型电子器件等领域的应用。具体研究内容包括原料选择、制备工艺优化、性能测试与表征等方面。研究目的通过本研究，旨在获得高性能、高稳定性的铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷制备技术，为其在新型电子器件等领域的应用提供技术支持。研究意义本研究不仅有助于推动无铅压电陶瓷领域的发展，还可为新型电子器件等领域提供高性能、环保型的压电材料，具有重要的科学意义和应用价值。研究内容、目的和意义

实验材料与方法02

选用高纯度铌酸钾钠（KNN）粉末作为基础原料，添加适量的氧化物（如CuO、ZnO等）作为掺杂剂，以调控陶瓷的压电性能。通过调整KNN与掺杂剂的摩尔比例，设计不同组分的三元无铅压电陶瓷配方。同时，考虑原料的粒度、分散性等因素对陶瓷性能的影响。实验原料与配方设计配方设计原料选择

制备工艺流程及优化工艺流程将原料按照设计配方准确称量后，进行球磨混合、干燥、过筛、压制成型、烧结等步骤，最终得到压电陶瓷样品。工艺优化针对球磨时间、压制压力、烧结温度等关键工艺参数进行优化，以提高陶瓷的致密度和均匀性，进而改善其压电性能。

010203采用准静态压电常数测量仪对陶瓷样品的压电常数d33进行测量，评估其压电性能。压电性能测试利用宽频介电谱仪测试陶瓷样品的介电常数和介电损耗，分析其介电性能。介电性能测试运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌进行表征，揭示其与压电性能之间的内在联系。微观结构表征性能测试与表征方法

铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的制备03

原料选择与处理选用高纯度、细粒度的碳酸钾、碳酸钠、氧化铌等原料，确保原料的纯度和粒度满足制备要求。原料选择对原料进行干燥、研磨、过筛等处理，以去除水分、杂质，得到均匀细腻的原料粉末。原料处理

根据铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的化学组成，精确计算各原料的配比，确保产品性能的稳定性和一致性。配料设计采用高能球磨机对原料进行混合，使各组分充分均匀分散，提高陶瓷的致密度和均匀性。混合工艺配料与混合工艺

成型方法采用干压成型、等静压成型等工艺，将混合均匀的原料粉末压制成所需形状的陶瓷坯体。成型参数研究成型压力、保压时间等参数对陶瓷坯体密度、收缩率等性能的影响，优化成型工艺参数。成型工艺研究

01烧结温度与时间通过试验确定最佳烧结温度和时间，使陶瓷坯体充分致密化，达到理想的性能要求。02烧结气氛控制烧结过程中的气氛，如氧气含量、还原气氛等，以避免陶瓷氧化或还原过度，影响产品性能。03烧结设备选用先进的烧结设备，如高温炉、真空烧结炉等，确保烧结过程的稳定性和可控性。烧结工艺优化

铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷的性能研究04

致密度通过阿基米德排水法测量陶瓷的密度，并计算致密度。结果显示，铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷具有较高的致密度，表明其内部结构紧密。显微结构利用扫描电子显微镜（SEM）观察陶瓷的显微结构。结果显示，陶瓷晶粒尺寸均匀，晶界清晰，无明显的气孔和缺陷，进一步证实了其高致密度。致密度与显微结构分析

VS通过准静态d33测量仪测量陶瓷的压电常数d33。结果显示，铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷具有较高的d33值，表明其具有良好的压电性能。机电耦合系数kp采用阻抗分析仪测量陶瓷的机电耦合系数kp。结果显示，该陶瓷的kp值较高，表明其在压电器件应用中具有较高的能量转换效率。压电常数d33压电性能测试与分析

通过宽频介电谱仪测量陶瓷的介电常数εr。结果显示，铌酸钾钠基三元无铅压电陶瓷具有适中的介电常数，有利于其在高频电子器件中的应用。采用宽频介电谱仪测量陶瓷的介电损耗tanδ。结果显示，该陶瓷的