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Ti，Li，Sb共掺杂铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备与性能研究的任务书
一、研究背景
铁电陶瓷材料在现代电子学、无线通讯、计算机等领域扮演着重要的角色，其目前的研究主要集中在增加其压电和介电常数上，以提高其在应用中的性能。市场上现有的铁电陶瓷材料多为无铅陶瓷，这类陶瓷材料的主要成分是铌酸钾钠（KNN），其材料的压电常数和介电常数非常适中，但其制备过程中使用的化学物质对环境已经造成了一定污染，在未来的发展趋势中，人们更加注重材料的环保性，因此研究一种更环保的铁电陶瓷材料备受关注。
二、研究内容和目的
本次研究的主要目的是制备一种以钾钠铌酸（KNN）为基础的无铅压电陶瓷材料，该材料的相关物理性质优于当前市场上的主流无铅压电陶瓷材料，并能够满足环保性及实际应用的需要。具体的研究内容如下：
1.制备含Ti、Li、Sb元素的KNN基无铅压电陶瓷材料。
2.研究压电陶瓷的物理性质，包括压电常数、介电常数、损耗因子、压电常数温度稳定性、介电常数温度稳定性等指标。
3.分析掺杂Ti、Li、Sb元素对材料性能的影响，探究掺杂机理。
4.探究材料的微观结构和晶体结构，观察影响材料物理性能的缺陷和微观结构。
三、研究方法
1.材料制备：采用固相反应法来制备含Ti、Li、Sb元素的KNN基无铅压电陶瓷材料，将各种化学物质混合，经过适当的煅烧后，得到高质量的陶瓷材料。
2.性能测试：使用先进的仪器设备对陶瓷材料的物理性能进行测试，比如压电、介电性能测试等。
3.微结构分析：使用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等研究微观结构，并且通过X射线衍射仪（XRD）来对晶体结构进行分析。
四、预期成果
1.成功制备含Ti、Li、Sb元素的KNN基无铅压电陶瓷材料，该材料可在实际应用中满足环保性和性能要求。
2.确定陶瓷材料的物理性能指标，包括压电常数、介电常数、损耗因子、压电常数温度稳定性、介电常数温度稳定性等方面，以及确定掺杂机理。
3.确定材料的微观结构和晶体结构，观察影响材料物理性能的缺陷和微观结构。
4.研究成果将有助于促进铁电陶瓷材料的发展，为电子信息、芯片等领域的新型器件提供更具竞争力的材料基础。
五、进度安排
本次研究计划分为三个阶段：
第一阶段：材料制备和初步性能测试。将耗用3个月的时间，主要是制备陶瓷材料和测试其一些基础物理性能指标，如压电常数、介电常数等。
第二阶段：性能测试及微观结构分析。将耗用6个月的时间，主要是进一步测试陶瓷材料的性能，分析其微观结构。
第三阶段：研究结果总结和报告撰写。将耗用3个月的时间，对前两个阶段的研究结果进行汇总分析，完成研究报告撰写。
六、预期经费
本次研究的经费主要涉及到材料制备费、测试和分析费、设备使用费、实验室维护费和人员经费等。预计总经费为100万元。其中，材料制备费和测试和分析费约占40％，设备使用费约占30％，实验室维护费和人员经费约占30％。
七、研究意义
本次研究的意义在于，通过掺杂铁电陶瓷材料，提高其压电和介电常数，从而提高其在实际应用中的性能，同时解决其制备过程中对环境造成的污染问题，使其更加符合环保要求和实际应用的需要。此外，本次研究还将探究铁电陶瓷材料的微观结构和缺陷，有助于掌握铁电陶瓷材料的性能改善原理，促进铁电陶瓷材料的发展，为电子信息、芯片等领域的新型器件提供更具竞争力的材料基础。