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Company Logo LOGO Ce掺杂对PCrNi-4压电陶瓷性能的影响 班级： 研0801 学生： 鞠 超 指导教师：黄世峰 教授 汇报内容 1、研究背景及意义 PZT压电陶瓷具有优异的压电、介电和光电等电学性能，广泛地应用于电子、航天等高技术领域，用于制备传感器、换能器、存储器等电子元器件。 因应用的场所和作用不同，对压电陶瓷材料性能有着不同的要求。 发射型材料:“硬性”压电陶瓷材料，其d大，g则不一定大； 接收型材料:“软性”材料，其g大，d则不一定大； 收发兼用材料：其d与g的乘积要大； 众所周知，在大功率器件的应用中会产生众多问题：例如，谐振频率的漂移；发热带来的机电耦合系数的减小和热稳定性变差等。其中的热量产生会带来升温，当温度上升到一定值时，将使材料去极化，使材料的压电介电体系完全失去功效。所以大功率压电材料具有的损耗要小，承受的功率密度大，对稳定性的要求也比较高。 收发兼备压电陶瓷能够实现机械能和电能之间的相互转化，且具有发射、接收信号于一体的特有属性，成为当前的一大研究热点；在众多的应用领域中，功率型压电陶瓷的应用需求越来越大，传统收发兼备配方生产的压电陶瓷已不能满足大功率应用的要求。因此制备具有大功率收发兼备的压电陶瓷具有广阔的应用前景。 压电陶瓷主要性能参数 机电耦合系数kp 机械品质因数Qm 介电常数及介电损耗 压电应变常数d33 2.1 CeO2掺杂对压电陶瓷相组成的影响 2θ在10~70°区间的x射线衍射图 2θ在40~50°区间的x射线衍射图 2.2 CeO2掺杂对压电陶瓷显观结构的影响 2.3 CeO2掺杂对压电及介电性能的影响 2.5 CeO2掺杂对温频稳定性的影响 图8 不同CeO2掺杂量的压电陶瓷谐振频率随温度的变化 4 结论 研究了CeO2掺杂量对PCrNi-4压电陶瓷相结构、显微结构、压电及介电性能的影响，分析讨论了CeO2掺杂的作用机理，得到以下结论： Ce掺杂对相结构影响不大，均为为钙钛矿结构，但会引起晶格畸变。随着掺杂量的增多，使相结构由四方相逐渐转化为三方相，准同性相界向四方相移动； 研究了CeO2掺杂量对PCrNi-4压电陶瓷相结构、显微结构、压电及介电性能的影响，分析讨论了CeO2掺杂的作用机理，得到以下结论：Ce掺杂对相结构影响不大，均为为钙钛矿结构，但会引起晶格畸变。随着掺杂量的增多，使相结构由四方相逐渐转化为三方相，准同性相界向四方相移动；适量的Ce掺杂能够促进晶粒的生长，空隙减少，使结构更加致密。当CeO2掺杂为0.3wt%，陶瓷的晶形饱满，晶粒大小均匀。 当CeO2掺杂量为0.3wt%，烧结温度为1280℃时，制备的压电陶瓷试样的介电损耗最小，同时其他性能参数分别为：εr=1400，tanδ=0.00238，d33=375pC/N，Kp=0.70，Qm=460；制备适用于大功率要求的压电陶。 汇报结束 敬请老师批评指正！ Company Logo LOGO