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新型环保压电材料无铅陶瓷的性能提升技术研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1压电陶瓷材料的发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2无铅化环保趋势与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.1无铅压电陶瓷材料体系研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.2性能提升技术方法综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.2具体研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4.1实验研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.4.2技术路线图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

新型环保无铅压电陶瓷材料体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.1材料体系选择依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.1.1环境友好性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1.2压电性能潜力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2典型无铅压电陶瓷体系介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.1钙钛矿型无铅压电陶瓷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2.2非钙钛矿型无铅压电陶瓷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3目标材料的组分设计与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.3.1化学组分选择原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.2组分优化方法探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

无铅压电陶瓷制备工艺研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1原材料制备与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1.1高纯度原料来源与提纯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1.2原料预处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2烧结工艺优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3表面改性技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3.1表面处理方法探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.3.2表面改性对性能的影响机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

无铅压电陶瓷性能提升技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.1化学组分微调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.1.1稳定剂引入与作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.1.2缓冲剂添加的效果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.2微结构调控技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.2.1晶粒尺寸细化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.2.2相组成调控策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6