氧化物介电陶瓷材料的研究外文翻译资料

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摘要：多孔陶瓷的应用，如低频水听器的兴趣。多孔

（K，Na，Li）nbo3-bazro3 -（Bi，NA）TiO3无铅压电陶瓷具有垂直的准同型相界组成

添加30的mu;米直径的丙烯酸树脂的制备。用常规法合成了陶瓷粉

固相反应法，然后与树脂混合。树脂陶瓷体积比为90:10，80:20，70:30，

和60:40。燃烧后的树脂和粘合剂，试样烧结在1170，1190

5小时的多孔

30体积%的丙烯酸树脂标本有4518米/秒的纵向声速、声阻抗16.44 MKG /（平方米

的），

和405times;1015水压图的优点

M2

静液的优点是单声道的4倍—

石质陶瓷。与单片陶瓷相比，多孔试样具有较好的传感器灵敏度—

水的应用。

关键词：多孔材料、无铅压电陶瓷，声阻抗，水压图的优点

简介

铅Pb（Zr，Ti）O3（PZT）系统piezocera—

麦克已经广泛应用于超声频率—

家，如水听器水声换能器，

等。

[ 1-2 ]

然而，在大量的铅压电陶瓷

系统压电陶瓷是EN的负面影响—

环境与生态系统。由于环境

铅污染造成的铅基派中—

压电器件，以及工人的下降

PbO或PBO在制造健康包含—

产品，

[ 3 ]

高性能的制备

无铅压电陶瓷已经吸引了很多

关注近年来。

[ 4 ]

它被认为是有

是三种有效的方法，以提高性能

压电陶瓷。它们是纳米结构域结构，

[ 12 ]

晶粒取向，

[ 13 ]

和准同型相界—

德利（MPB）组成。

[日]

所有有效

方法是基于如何控制微观结构

陶瓷。特别是钙钛矿结构派—

zoceramics，压电的最大值

介电常数出现在MPB组成—

在这四方晶系和菱形晶相共存—

存在。在我们以前的工作中，（K，Na）NbO3基（K，Na，

李）NbO3–BaZrO3二进制系统进行了研究和

在系统中成功广告MPB坡—

刚加入三分之一组分（Bi，NA）TiO3或

（La，NA）TiO3。随着温度的独立性—

凹痕的行为，所谓垂直MPBS被发现—

对无铅（K，Na，Li）NbO3–BaZrO3–（Bi，NA）TiO3

（K，Na，Li和）NbO3–BaZrO3–（La，NA）TiO3三元陶瓷—

麦克风系统。

[ 22 ]

这些材料的预期

铅基压电陶瓷子有趣的候选人—

学院。

的密度（K，Na）NbO3基压电陶瓷

低于PZT。然而，纵向

声波速度高于PZT。它表明—

卡特的声阻抗Z（=times;V）的10硅酸盐学报（英文版），2016，3（1）：9-16 www.materiomics.net

（K，Na）NbO3基压电陶瓷必须减少到

提高水听器灵敏度的应用

水下超声换能器。

【24-26日]

多孔压电—

陶瓷可分为3个，0个，3个，1个，3个，3个派—

zocomposites有兴趣，因为他们有一个民—

密集单片派可能优势的误码率—

zoceramics，特别是这种水听器的应用—

等。

[ 27 ]

首先，声阻抗的差异

对压电陶瓷及环境介质（如

水）决定了反射和透射

界面上的声音。

[ 28 ]

这种“阻抗

匹配“可以实现通过结合孔隙度

在压电陶瓷。其次，增加宝—

不同导致减少的横向压电

相关系数–D31的纵向压电—

该系数d33。

[ 29 ]

这增加了水电—

静电荷系数DH（= D33 2d31）。再次，一个

在多孔陶瓷的介电常数下降33

有助于静水压力系数（= =

DH /33），产生单位衡量电场

静水应力。

[ 30 ]

最后，多孔陶瓷

导致液压静力图的显著改善

功德DHtimes;GH相比，致密的陶瓷—

ICS。

[ 26,30 ]

王等。出版（K，Na）NbO3基引线—

免费的压电陶瓷3–3多孔结构，材料，和

机电耦合系数kp，但没有描述—

流体静力特性。

[表]

这个目标

纸是制造3–VaR 0压电复合材料—

白条的孔隙度进行调查的过程中，

水听器相关压电参数。VER—

光学MPB组成，0.935（k0.45na0.5li0.05）NbO3–

0.055bazro3–0.01（Bi0.5Na0.5）TiO3（knlnbzbnt），

[ 22 ]

选择在这项工作中由于具有良好的压电—

具有增强的热稳定性的电性能。

2实验程序

在这项工作中，丙烯酸树脂为mx-3000（综研

化工有限公司）是用来形成

收毛孔。丙烯酸树脂颗粒平均—

年龄30mu;m，分散性好。重新

碳酸锂，碳酸钠试剂级粉末，碳酸钾，

BaCO3、Nb2O5、TiO2、ZrO2和Bi2O3作为

合成knlnbzbnt原料

陶瓷。陶瓷粉的制备

常规固相反应法。经过权衡—

混合的起始物料，混合物

在1000个温度下煅烧2小时，然后被

球磨15小时。图1显示粉末粒度分布图—

分布，这是相当狭窄的。粉有一个

平均尺寸约0.6M.体积比陶瓷

以丙烯酸树脂为90:10，80:20，70:30，和

6。混合后的陶瓷粉和丙烯酸

树脂和聚乙烯醇粘结剂，times;2

通过单轴挤压形成的微丸。在—

研究了丙烯酸树脂沿压堤—

反应，一个66毫米的圆柱体试件进行

制备。丙烯酸树脂和粘合剂为—

完全烧毁的700℃2 h，而空气流量

被放入炉中的速度约6升/分钟

避免样品中残留的碳。指定—

男子随后将在一个密封的氧化铝坩埚

周围的大气粉末，以减少碱

烧结过程中铋蒸发。烧结

温度为1170，1190为5 h—

多孔陶瓷的部分，通过扫描观察—

宁电子显微镜（扫描电镜）。密度的

用阿基米德法测定标本

使用密度计。

烧结试样搭接1毫米

厚度和银电极的两面

在2小时650℃多孔陶瓷进行极化

用电场为4千伏/毫米的硅油在

一百五十

15分钟后，机电耦合

通过共振antireson测定系数—

横向平面伸展振动性能的方法

从磁盘标本模式。机械品质因数

共振与反共振计算QM

平面振动频率。磁盘规格—

男子也被用于测量压电-巴巴凉，karaki智明，藤井裕久宙，多孔加工性能（K，Na）NbO3基无铅压电陶瓷11

电常数d33的d33米和纵向

声波速度计算结果

纵向厚度延伸振动频率—

教育模式。准备测量被试件—

弹性柔度计算从与S11

横向伸展的共振频率

振动模式。压电常数d31计算—

迟来的KP利用泊松比为0.3，是—

因为弹性柔度S11 S12估计

就0.7s11。最后静电荷系数

DH，静水压系数GH，和静

计算了DHtimes;GH图的优点。

3结果与讨论

图2显示了扫描电镜照片的横截面

孔隙分布的多孔试样

图2 SEM照片knlnbzbnt多孔陶瓷

丙烯酸树脂的体积分数为10%（甲）和（乙）），20%（丙）

（4））30%（（1）及（））及40%（克）样本

均匀。直径约25mu;m

比丙烯酸树脂的要小—

陶瓷基体烧结收缩的原因

周围的毛孔。随着丙烯酸树脂的增加

体积分数，孔隙数量增加。它可能是

看见无花果。2（一）2（f），毛孔分开

所有的毛孔都是封闭的。在标本

40体积%的丙烯酸树脂，然而，一些的

毛孔连接在一起，导致低的脆弱性，作为

图2（克）。这个标本不能极化

因为电气故障造成的

银浆渗透。因此，它是不能够

为使树脂分离良好，当丙烯酸树脂

体积分数为40%。

图3（1）和3（2）显示扫描电子显微镜照片—

上/下端和中间部分

6times;6毫米的圆柱体试件与30体积%的丙烯酸

树脂。可以看到，毛孔分布的统一—

沿挤压方向一致。既没有

在标本中观察到的裂纹或连接的毛孔，表明树脂是均匀混合的

陶瓷粉末。扫描电镜观察显示

在这项工作中开发的处理是合适的

厚度为6毫米的制造试样

和丙烯酸树脂的体积分数高达30%。

图4显示了附近的微观结构

毛孔。晶粒尺寸约为2m，其值

类似于单片陶瓷。

[ 22 ]

这个

立方晶粒呈现典型的（K，Na）NbO3基

无烧结添加剂的陶瓷颗粒形状

在配方中加入。并通过X射线衍射检查—

多孔陶瓷材料的组分分析

同样的晶体结构在我们的

早期的报告。

[ 22 ]

多孔陶瓷的密度和弹性

遵从S11如图5所示。增加

丙烯酸树脂的用量，密度降低—

试件体积分数的早期和孔隙率

30体积%的丙烯酸树脂为21%左右。增加

S11表明样品变软，空气相的存在，也会影响

机械品质因数Qm。QM值

确定为129，47，41，和40的标本的

单片陶瓷，丙烯酸树脂的体积分数

10%，20%，和30%，分别。这些变化我们

陶瓷-空气复合材料结构的预期

将使静水压电性能上升。

图6显示纵向声波速度和

声阻抗。空气相的存在

压电陶瓷减少纵向声我—

速度和密度，进而大大提高

声阻抗。声阻抗—

从32下降到16亿公斤/（平方米

丙烯酸树脂）

树脂体积分数为30%。低声即时通讯—

阻抗值降低之间的不匹配—

副和媒体通过该信号是反式的—

承认或接受，导致一个更有效的声

波的传递。

[ 25 ]

声学的微小差异—

阻抗的出现和周围的我—

介质（如水）会使“阻抗

匹配“易。这是我们工作的第一个目标

提高水听器灵敏度的应用

水下超声换能器。

图7显示了压电应变的依赖性

对丙烯酸树脂的体积分数系数d33和d31—

在。d33和d31下降时，丙烯酸树脂

体积分数的增加，由于非压电

陶瓷的相。在水下应用，

E静电荷系数DH（= D33 2d31）是

比d33和d31矿重要，并直接在—

传感器灵敏度的影响。由于D31＜0

ND d33 gt;（–2d31），对–D31降低预期

对DH的增加。在这项工作中，d33和–2d31从234下降至121 PC / N和196

64个人电脑/氮，分别在增加丙烯酸树脂时

体积分数为30%，从而提高

DH的，如图8所示。3种空气中的气相0

复合材料可以减少横向拉伸

振动导致横向压电的大降—

电应变常数。增加DH是我们

第二目标。

同样是介电常数33 /0改变了

图8。由存在引起的介电常数减少

空气阶段是我们的第三个目标，预计它

有利于静水压系数—

GH = DH /33原因。

图9显示了静水压系数

与DHtimes;GH的变化水压图的优点

不同数量的丙烯酸树脂。如前所述

以上，低介电常数的生长激素增加。这个

30体积%的优点试样水压图

图7依赖测量d33和d31丙烯酸计算

树脂体积分数

图8依赖于丙烯酸树脂体积的DH和介电常数

分数

图的优点和GH的水压图上的依赖关系

丙烯酸树脂体积分数

丙烯酸树脂约4倍的单片

陶瓷。这种改进是我们的最终目标

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