2023年全國碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BZT-BCT)基無(wú)鉛壓電陶瓷體系在室溫下具有優(yōu)良的壓電性能,被認為是最有可能替代 PZT壓電陶瓷的一類(lèi)材料。但是該類(lèi)材料的居里溫度很難超過(guò)93 oC,其摻Sn的改性體系50 Ba(Ti0.8Zr0.12Sn0.08)O3-50(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BZST-BCT)居里溫度低至85 oC以下,造成應用溫度范圍狹窄,難以得到實(shí)際應用。所以本文采用傳統固相法制

2、備以 BZT-BCT為基底的無(wú)鉛壓電陶瓷,研究了兩種移動(dòng)居里點(diǎn)的機制。一種是摻雜高居里點(diǎn)鈣鈦礦材料 Ba(Cu1/2W1/2)O3(BCW);另一種是用Ge元素取代引起低居里點(diǎn)的Zr元素。
  研究發(fā)現,BZST-BCT中BCW的摻雜量為0.2 mol%為最佳摻雜點(diǎn)。該摻雜點(diǎn)制備的壓電陶瓷在室溫下的壓電常數最高,達453 pC/N,機電耦合系數達48%。相對介電常數整體較沒(méi)有摻雜 BCW時(shí)顯著(zhù)提高。居里溫度由82.5 oC提升至8

3、7.5 oC。BCW摻雜濃度進(jìn)一步提高,居里溫度變化不大,壓電性能卻會(huì )逐漸降低。
  研究Ge添加Ba(Zr0.2-xGexTi0.8)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3(即BZGxT-BCT)時(shí)發(fā)現,體系的最佳燒結溫度為1350 oC。Ge添加量較低時(shí)可促進(jìn)室溫下壓電常數的提升,高添加時(shí)對壓電常數不利。壓電常數最高的點(diǎn)為x=0.02,此時(shí)體系在室溫下正好處于MPB相,且靠近三臨界點(diǎn),所以該點(diǎn)最容易被極化,因此室溫下具有最佳壓

4、電常數 d33=510 pC/N,該點(diǎn)處的居里溫度也較沒(méi)有摻雜Ge時(shí)的93 oC提升至99.8 oC。但是居里溫度隨 Ge含量的增加持續上升,直到 x值較高時(shí)居里溫度隨 x的增加提升速率變緩。在x=0.16處居里溫度Tc高達127.5 oC,并保持d33=103 pC/N。XRD測試表明當x≤0.04,Ge能夠完全進(jìn)入晶格形成固溶體,當x≥0.6體系會(huì )產(chǎn)生雜相,且雜相逐漸增多,SEM測試進(jìn)一步證實(shí)了高摻雜時(shí)雜相的形成。雜相的生成對體系的

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