湿法混合添加氧化铜烧结助剂对铌酸钾的影响(2)

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3.4电滞回线数据分析.26

结论.31

致谢.32

参考文献33
第一章绪论1.1 引言压电陶瓷材料可以广泛应用在滤波器，驱动器，换能器，谐振器等各种元件中，是一种十分重要的功能材料。目前应用最广泛的陶瓷是 Pb(Zr1-xTix)O3体系的陶瓷，这种陶瓷由于 Pb存在毒性以及铅基压电陶瓷在生产过程中和处理过程中会对环境造成巨大的污染，所以从环境友好方面和可持续发展方面铌酸钾钠体系的无铅压电陶瓷都应该是压电陶瓷材料的发展方向。不仅如此，铌酸钾钠体系的无铅陶瓷还有着较高的居里温度和压电性能，而且有制备工艺简单，性能优异，成本低，制备工艺简单等许多优点。所以压电陶瓷有很高的研究和使用价值，特别是在高性能无铅压电陶瓷的利用方面更是有重大的研究价值。
1.2 压电材料1.2.1 压电材料简介压电材料的定义是在受到压力作用的时候，材料的两个端面之间产生现电压的一种晶体材料。在 1880 年，两名法国的物理学家居里兄弟发现了一个现象。如果我们把重物放在某些石英晶体的表面，晶体表面会出现电荷积累，这时候产生的电荷和所加的压力成正比。而该种现象就叫做压电效应[1]。压电效应产生的机理是：如果该种压电晶体结构的对称性比较低，那么当该种压电晶体在收到外力作用的时候，晶胞中的正负粒子会产生相对位移从而使电荷的正负中心发生位移，这样就会导致晶体发生宏观极化，而晶体表面的电荷密度又等于极化强度在表面法相上面的投影，所以压电材料在收到压力作用的时候会在材料的两个端面出现异号电荷。
1.2.2 压电材料分类压电材料从材料的种类上来分可以分为无机压电材料和有机压电材料。无机压电材料可以分为压电陶瓷和压电晶体，压电陶瓷在广义上指的是压电多晶体，而压电晶体一般指的是压电单晶体[2]。压电陶瓷是用必要的原料进行混合，成型和高温烧结，通过粉粒之间发生的固相反应和在烧结过程中获得的微细晶粒无规则集合而形成的一种多晶体结构，通过把材料放在强直流电场中进行极化处理，原来混乱取向的矢量就会沿着磁场择优取向，这样电场消失之后，陶瓷还有压电性质。压电陶瓷可以将机械能和电能相互转换，在生活中也有着十分广泛的应用，比如可以应用在电光器件和变压器等等。具有压电性效应的陶瓷统称为压电陶瓷，实际上也是铁电陶瓷。压电晶体一般指压电单晶体，它是一种非对称晶体，通过机械力的作用下使带点的质点产生位移。这种晶体不存在对称中心，因而在晶体的两端产生电势差，从而表现出压电性，比如石英晶体等。有机压电材料的代表物是聚偏氟乙烯。这类有机材料有着很多的优点，比如材质柔韧，密度比较低等许多优点。目前其发展十分迅速，在方方面面作出了贡献。
1.2.3 压电材料的应用随着压电材料的制备技术越来越成熟，压电材料在各种领域都有了广泛而且也十分重要的应用。压电材料主要应用于各类传感器和驱动器等。换能器是通过材料的压电效应把电信号转换为其他种类的能量。通过逆压电效应的可知，换能器也可以将电能电信号转换为机械能。根据这一原理，可以生产出例如超声波清理机和扬声器等产品[3]。由此可以看出压电材料和生活息息相关。生物领域：可以通过结合两种生物陶瓷和无铅压电陶瓷从而得到一种生物压电陶瓷来得到生物仿生的作用。纳米发电机使用纳米线把人体各个部位的运动所产生的机械能转变为可以测试的电能，让纳米器件来测试人体各部位细胞的健康状况。军事领域:压电材料性能优越源[自-751*`论/文'网·www.751com.cn/，可以在水下发出和接受声波。所以压电材料可以应用在地球物理探测，水下探测，声波测试的各个方面。PZT材质的薄膜具有热释电效应，因此PZT 材料可以应用在红外探测器，和夜视装置上面。我们还能利用压电陶瓷的智能功能来控制交通工具发出的噪声。可再生能源领域：通过压电效应来收集自然环境中风力，人力，波浪，交通工具等等产生的震动能量，从而实现机械能的重复循环利用[4]。比如微机电系统可以为用电功率较小的装置提供250 到 950μW 之间功率的电源。海浪发电可以利用海浪的波动来实现对压电材料的拉伸和收缩，然后使用相关的电子元件把材料的变化转变为低频高压电流。光电信息领域：压电材料具有光电效应，光折变效应，非线性光学效应等光电特性，其在光电方面的应用有光储存光显示等，使用十分广泛。