压电陶瓷-答辩PPT

,答辩人:XXX指导老师：XXX教授,硕士论文答辩,软硬掺杂铁酸铋-钛酸钡基高温压电陶瓷的结构与性能研究,CONTENTS,01研究背景及意义,02研究思路及实验设计,03实验结果与讨论,04研究成果,05致谢,一、研究背景及意义,常见高温压电陶瓷,铌酸盐高温压电陶瓷,铋层状结构高温压电陶瓷,钙钛矿结构高温压电陶瓷,高居里温度较好压电性能相结构对温度有较大依赖性生产工艺要求较高,较低介电常数和老化率优异的绝缘电阻和耐压特性矫顽场大、电活性低,PZT基陶瓷：优良的压电、介电和光电等电学性能含铅且居里温度较低矫顽场大、压电活性低,二、研究思路及实验设计,研究思路,实验设计,二、研究思路及实验设计,1,三、研究结果与讨论,图1Nb掺杂BF-BT陶瓷的XRD图,图2Nb掺杂BF-BT陶瓷的SEM图片(a)x=0,(b)x=0.3,(c)x=0.6,(d)x=1.2,(e)x=2.0,1Q.L.Fan,C.R.Zhou,etal.Normal-to-relaxorferroelectricphasetransitionandelectricalpropertiesinNb-modified0.72BiFeO3-0.28BaTiO3ceramics.JournalofElectroceramcs,2015,1:1-7.,Nb掺杂诱使陶瓷由三方相向伪立方相转变！,图3Nb掺杂BF-BT陶瓷的介电温谱,温度诱使陶瓷由正常铁电体向弥散铁电体转变！,Nb掺杂诱使陶瓷由正常铁电体向弛豫铁电体转变！,图4Nb掺杂BF-BT陶瓷的铁电性能,图5Nb掺杂BF-BT陶瓷的电流密度-电场曲线,图7Nb掺杂BF-BT陶瓷在70kV/cm电场下的-Strain与Nb掺杂量的关系,Nb掺杂BF-BT陶瓷在驱动应用中是理想的使用材料！,图8Nb掺杂BF-BT陶瓷的压电性能,铁电测试表明，随Nb含量增加，应变的滞后性消失，表明BF-BTNx%陶瓷在驱动应用中是理想的使用材料。,介电温谱测试表明：温度诱使陶瓷由正常铁电相向弥散铁电相转变，Nb掺杂诱使陶瓷从正常铁电相向弛豫铁电相转变。,Nb掺杂诱使晶体结构由三方相向伪立方相转变；晶粒尺寸减小；r、kp和温度稳定性降低，而Qm增加，表明Nb掺杂BF-xBT陶瓷具有“硬”掺杂的效果。,本章小结,13/27,2,三、研究结果与讨论,2Q.L.Fan,C.R.Zhou,etal.Temperaturestabilityofsodium-dopedBiFeO3-BaTiO3piezoelectricceramics.JournalofMaterialsScience:MaterialsinElectronic,2015,26(12):9336-9341.,图1Na掺杂BF-BT陶瓷的XRD图,图2Na掺杂BF-BT陶瓷的SEM照片(a)x=0,(b)x=0.5%,(c)x=1.5%,(d)x=2.5%,(e)x=3.5%,图6Na掺杂BF-BT陶瓷的介电常数m及温度Tc与掺杂量x的关系,图8Na掺杂BF-BT陶瓷转折点温度Ts及退极化温度Td与掺杂量x的关系,Na掺杂BF-BT陶瓷具有良好的高温应用前景！,原位退极化表明，Na掺杂该体系陶瓷拥有良好的高温稳定性，在x=1.5%时获得最佳退极化温度Td=470，具有高温传感和制动的应用前景。,介电温谱测试表明：Na掺杂该体系陶瓷均为正常铁电体，介电常数r拥有良好的温度稳定性，且居里温度Tc随Na含量增加无明显变化。,Na掺杂该体系陶瓷均为三方结构；表现软掺杂特性：d33和kp在x=1.5%时拥有最佳值。,本章小结,19/27,3,三、研究结果与讨论,图1NaNbO3掺杂BF-BT陶瓷的XRD图,图2NaNbO3掺杂BF-BT陶瓷的SEM照片(a)x=0,(b)x=0.3,(c)x=0.6,(d)x=0.9,(e)x=1.5,图5NaNbO3掺杂BF-BT陶瓷在70kV/cm电场下的电滞回线,图6(a)NaNbO3掺杂BF-BT陶瓷和(b)Nb掺杂BF-BT陶瓷的Pmax和Pr与组成的关系,NaNbO3掺杂体系具有与Nb掺杂体系相似的性能变化规律！,介电温谱测试表明：温度诱使陶瓷由正常铁电相向弥散铁电相转变，Nb掺杂诱使陶瓷从正常铁电相向弛豫铁电相转变，且居里温度Tc随x的增加而减小。NaNbO3掺杂具有与Nb掺杂该体系相同的性能变化，诱使晶体结构由三方向伪立方转变，具有“硬”掺杂特性，压电性能降低。介电弥散性和弛豫特性增加，陶瓷由正常铁电体向弛豫铁电体转变。,本章小结,24/27,已发表论文：QiaolanFan,ChangrongZhou*,WeidongZeng,LeiCao,etal.Normal-to-relaxorferroelectricphasetransitionandelectricalpropertiesinNb-modified0.72BiFeO3-0.28BaTiO3ceramics.JournalofElectroceramics,2015,1:1-7.(SCI,IF:1.744)QiaolanFan,ChangrongZhou*,QinglinLi,JiwenXu,etal.Temperaturestabilityofsodium-dopedBiFeO3-BaTiO3piezoelectricceramics.JournalofMaterialsScience:MaterialsinElectronic,2015,26(12):9336-9341.(SCI,IF:1.569)QiaolanFan,WeidongZeng,ChangrongZhou*,etal.EffectofReorientedNanodomainsonCrystalStructureandPiezoelectricPropertiesofPolycrystallineFerroelectricCeramics.JournalofElectronicMaterials,2015,44(10):3843-3848.(SCI,IF:1.798),四、研究成果,首先，感谢我的导师周昌荣教授在本论文选题、撰写、修改以及定稿的整个编纂过程中的悉心指导。其次，感谢参加本论文评阅和答辩的各位专家、教授在百忙中付出的辛勤工作！同时，在课题研究过程中还得到陈国华、王华、袁昌来等老师的热心帮助、支持与关怀。感谢岑侦勇、曹磊、顾菲菲等师兄师姐，周星星、钟海机、郝聪敏等