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锆钛酸铅--锰铋钙钛矿--铌锌酸铅多元复合压电陶瓷低温制备与性能研究
锆钛酸铅--锰铋钙钛矿--铌锌酸铅多元复合压电陶瓷低温制备与性能研究
摘要：
本文研究了锆钛酸铅（PZT）-锰铋钙钛矿（BCMT）-铌锌酸铅（PNZT）多元复合压电陶瓷的低温制备与性能。通过采用固相反应法与固相烧结工艺，成功制备出PZT-BCMT-PNZT复合压电陶瓷。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电滞回线测试、压电性能测试等手段对所制备的陶瓷进行了表征。结果表明，所制备的复合陶瓷具有较高的压电性能和优异的微观结构。
1.引言
压电陶瓷作为一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景。然而，传统的压电陶瓷制备过程需要高温烧结，较高的制备温度限制了其应用范围。因此，开发低温制备高性能压电陶瓷的方法具有重要意义。
锆钛酸铅是一种重要的压电材料，具有良好的压电性能，因此广泛用于压电器件的制备中。然而，其高温烧结制备过程存在能耗高、工艺复杂等问题。因此，进一步降低锆钛酸铅陶瓷的烧结温度是一个研究的热点。
铌锌酸铅是另一种具有优良压电性能的陶瓷材料，其烧结温度相对较低，因此被广泛研究和应用。然而，铌锌酸铅的压电性能略低于锆钛酸铅。因此，通过将锆钛酸铅和铌锌酸铅复合到一起，制备出具有更好性能的压电陶瓷具有重要的意义。
2.实验方法
2.1材料准备
本研究使用化学纯的氧化物粉末作为原料，包括锆钛酸铅、锰铋钙钛矿和铌锌酸铅。通过球磨机进行混合球磨，得到均匀的粉末混合物。
2.2陶瓷制备
将得到的混合粉末进行固相反应，得到锆钛酸铅-锰铋钙钛矿-铌锌酸铅复合粉末。然后，将复合粉末进行固相烧结，得到所需的陶瓷样品。
3.结果与讨论
3.1表征结果
通过XRD测试表明，所制备的复合陶瓷样品中同时存在锆钛酸铅、锰铋钙钛矿和铌锌酸铅相。SEM观察结果显示，复合陶瓷样品具有致密的微观结构。
3.2电滞回线测试与压电性能测试
通过对复合陶瓷样品进行电滞回线测试，可以得到其压电性能指标。测试结果表明，所制备的复合陶瓷具有较高的压电常数和较低的矫顽场。
通过压电性能测试，可以评估复合陶瓷样品的压电性能。测试结果显示，所制备的复合陶瓷具有良好的压电性能。
4.结论
通过固相反应法和固相烧结工艺，成功制备了锆钛酸铅-锰铋钙钛矿-铌锌酸铅复合压电陶瓷。所制备的复合陶瓷具有较高的压电性能和优异的微观结构。本研究为压电陶瓷的低温制备提供了新的思路和方法，具有很高的应用价值。