高温压电陶瓷材料研究进展.pdf

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高温压电陶瓷材料研究进展ternpera眦ofpiezoelecmchi曲tempera嘶piezoceramics钙钛矿结构高温压电陶瓷材料0．2PCNW．O．8PhMn02陶瓷。这种陶瓷材料在jxcao船u．edu．cn。L纱”口门，￡【，历口门mj，曙，翩ⅣG材口咖，zgIksearchtemperaturepiezoceramics萨1。0％时，系统奴可达0．45，死≥480℃，矗在200进李庆利，曹建新，赵丽媛，吕剑明，范冠锋progressinhighQf，捌i，(MD垅口，Ⅸ切，zH40gettinghi曲erhi曲ternpemture作为一种新型功能材料，高温压电陶瓷被广泛应用于航空航天、核能、冶金、石油化工、地质勘探等许多特殊领域。但是，目前商业化应用的锆钛酸铅体系压电陶瓷的居里温度一般在250～380℃，由于热激活老化过程，其安全使用温度被限制在居里温度的l／2处。压电性能优良，使用温度低于400℃的高温压电陶瓷材料已经不能满足当前高新技术发展的要求。此外，商用高温传感器所采用的压电材料仅限于LiNb03等单晶材料，生产工艺复杂，价格极其昂贵，而且国内目前尚无性能优良、使用温度高于350℃的高温压电陶瓷传感器产品，国外对这类器件的研究报道也很少【l_4】。因此，高温压电陶瓷材料成为近几年来研究的热点，各种新成果、新技术不断涌现。本文综述了高温压电陶瓷材料的最新研究进展。2．1改性钛酸铅压电陶瓷纯钛酸铅在常温下为四方钙钛矿型结构，介电常数小，压电性能高，压电各向异性大，居里温度高(％=490℃)，因而适于在高温下工作。但是，由于纯钛酸铅陶瓷难以烧结，当晶体冷却通过居里点时，在内应力作用下易自行开裂；大的轴向比率使得其矫顽场大，难以极化。为此，很多研究者采用掺杂形成固熔体的方法来解决这一问题，并取得了较好的研究成果(见表1p_1纠)。宴伯武等【5】选用居里点较高的复合钙钛矿型化合物Pb(C“9Nb2／9W3，9)03(死=495℃)对PbTi03进行B位取代，并掺杂适量Mn02抑制晶粒的过分生长，以形成均匀细密的内部结构，制备了化工展摘要：随着高新技术的迅速发展，对压电器件工作温度的要求越来越高，因此高温压电陶瓷材料成为近几年研究的热点之一。介绍了国内外学者对钙钛矿结构、钨青铜结构和铋层状结构压电陶瓷进行改性，获得一系列高温压电陶瓷材料的研究现状。展望了高温压电陶瓷材料的发展前景，并对其今后的研究方向提出了建议。关键词：高温压电陶瓷；改性；钙钛矿结构；钨青铜结构；铋层状结构中图分类号：TMEngine谢ng，GuizhouUnivers时，Guiyangstmcture；Bi—layer1CHEMICAL2008年第27卷第1期(贵州大学化学工程学院，贵州贵阳550003)文献标识码：A文章编号：l000—6613(2008)01一0016—05(College550003，Guizllou，China)withrapiddeVelopmentofhigh_technoIogy，thedeVicesaIldhigher，consequently，thepiezocemmicshaSbecomeoftheresearchfocusespiezoceramics．Inthispaper，tllemodifiedpemVskite，tu：ngstenbronzeandbismumin仃oduced．TheprospectpieZoceramicspresented，arldsuggestionsforits如turemade．Keypiezoceramics；modification；stmcture；stmctureINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS282上JofChemicalAbstract：Alongoperationstatus1ayers仃uctureiswords：peroVskitetungsten收稿日期：2007一07一13：修改稿日期：2007一08一13。基金项目：贵州省优秀科技教育人才省长专项基金(2005．111)及贵州省科技攻关计划项目[黔科合GY字(2006)3030]。第一作者简介：李庆利(198l一)，男，硕士研究生。E—[e-mail]。联系人：曹建新，教授，硕士生导师，主要从事高性能无机材料研究。电话085l一4733010；E—mailareone
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2钨青铜结构高温压电陶瓷材料等【8】在媚G．(1一x)PT基础上进行了Fe的B位取代，左右变化，是一种很有前途的，压电性能优良的高温高频压电陶瓷材料。Jiang等№j采用传统混合氧化物法，选用(Bil／2Nal／2)(Inl／2Nbl／2)03对