弛豫铁电体PMN-PT陶瓷的热压烧结制备与电学性能研究的任务书.docx

弛豫铁电体PMN-PT陶瓷的热压烧结制备与电学性能研究的任务书
任务书
题目：弛豫铁电体PMN-PT陶瓷的热压烧结制备与电学性能研究
一、研究背景和意义
弛豫铁电体材料是一种具有铁电性和弛豫效应的材料，在声音、光电、传感和通讯等领域有广泛的应用。其中PMN-PT是弛豫铁电体中应用最广泛的一种材料，其在声波、超声波领域有着高的声传输效能和良好的电学性能，是制作超声换能器和微振动传感器的理想材料。
但是，PMN-PT陶瓷的制备过程十分复杂，需要非常高的温度和压力才能获得良好的致密度和电学性能。因此，研究如何以低成本、高效率的方式制备出高性能的PMN-PT陶瓷，对于推动其在实际应用中的广泛使用具有重要意义。
二、研究内容和任务
1.制备PMN-PT陶瓷的原料：根据文献资料，选择适合的原料并制作成粉末，包括PMN和PT的单元粉末以及球磨用的介质。
2.优化热压烧结工艺参数：根据文献资料，探究不同的热压烧结温度、压力和时间等参数对于PMN-PT陶瓷致密度和电学性能的影响，并进行优化。
3.测量PMN-PT陶瓷的电学性能：使用相应的实验设备，对制备出的PMN-PT陶瓷样品进行电学性能测试，包括压电系数、介电常数、损耗角等参数的测量。
4.比较PMN-PT陶瓷的性能与文献报道：将本研究制备的PMN-PT陶瓷样品的性能与前人研究的文献报告进行比较，并分析其可能的原因。
三、研究方法和步骤
1.制备PMN和PT的单元粉末：按比例称取PMN和PT的化学药品，并混合搅拌均匀，经过固相反应制备成单元粉末。
2.制备介质和磨料：选择适合的介质和磨料，进行球磨制备。
3.优化热压烧结工艺参数：根据文献资料和实验结果，进行工艺参数的优化，包括热压烧结温度、压力和时间等。
4.制备PMN-PT陶瓷样品：将球磨得到的陶瓷粉末进行热压烧结，制备PMN-PT陶瓷样品。
5.测量电学性能：使用相应的实验设备，对制备出的PMN-PT陶瓷样品进行电学性能测试，包括压电系数、介电常数、损耗角等参数的测量。
6.比较PMN-PT陶瓷的性能：将本研究制备的PMN-PT陶瓷样品的性能与前人研究的文献报告进行比较，并分析其可能的原因。
四、拟定研究计划和进度
时间节点|研究任务
2021年10月-11月|收集文献，确定研究内容和任务
2021年11月-12月|制备原料，进行球磨实验
2022年1月-3月|优化热压烧结工艺参数，制备PMN-PT陶瓷样品
2022年3月-4月|测量电学性能，并分析结果
2022年5月-6月|撰写毕业论文，准备答辩
五、预期研究成果
1.成功制备高性能的PMN-PT陶瓷样品。
2.探究PMN-PT陶瓷制备过程中的关键工艺参数，为以后的研究提供参考。
3.分析制备的PMN-PT陶瓷样品的电学性能，并与文献报告进行比较。
4.发表本研究成果的相关学术论文。