【摘 要】
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铋层状压电陶瓷由于其固有的特点特别适合于在高温、高频场合使用.然而由其晶体结构特性决定这类陶瓷的压电活性较低.该论文通过对铋层状结构铁电体的结构与性能关系研究,力
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铋层状压电陶瓷由于其固有的特点特别适合于在高温、高频场合使用.然而由其晶体结构特性决定这类陶瓷的压电活性较低.该论文通过对铋层状结构铁电体的结构与性能关系研究,力图找到影响铋层状材料居里温度和其它相关性能的因素,以期获得具有高居里温度和较高压电活性并适合于高温场合使用的压电材料.该论文从取代原子半径对居里温度的影响入手,利用碱金属原子Li,Na,K和Ce原子复合取代层次m=4的铋层状铁电体CaBi<,4>Ti<,4>O<,15>中位于A位的Ca原子,在保持材料高居里温度的前提下获得了压电系数D<,33>明显改善的铋层状结构压电陶瓷.结合原子半径和应力对材料居里温度的影响,首次利用A位含缺位的(NaCe)复合取代CaBi<,4>Ti<,4>O<,15>中位于A位的Ca,获得了居里温度和压电系数同时大幅度提高的高T<,c>压电陶瓷.结合内应力对居里温度的影响,从相变能量组成的角度给出了居里温度变化的理论解释.应用实验证明,这种材料可满足400℃的高温压电加速度计和450℃高温涡街流量计的需要.利用热压烧结技术获得了相对密度高达98.2﹪,晶粒呈一定程序定向排列,性能各向异性明显的高T<,c>压电陶瓷.利用TEM首次对CaBi<,4>Ti<,4>O<,15>基材料晶胞内氧八面体的排布进行了印证,并对铋层状的电畴结构进行了观测与分析.
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