1. 本选题研究的目的及意义
压电材料作为一种能够实现机械能和电能相互转换的功能材料,在传感器、驱动器、换能器等领域有着广泛的应用。
近年来,随着电子设备的小型化、集成化和智能化发展,对压电材料的性能提出了更高的要求,例如更高的压电性能、机电耦合系数、温度稳定性等等。
本选题研究的PMNS-PZN-PZT陶瓷体系作为一种重要的压电材料,具有优异的压电性能和Curie温度,在高性能压电器件领域具有巨大的应用潜力。
2. 本选题国内外研究状况综述
压电陶瓷材料的研究一直是材料科学领域的热点之一。
近年来,弛豫铁电单晶以其超高的压电性能引起了研究人员的广泛关注。
然而,单晶材料存在着成本高、尺寸受限等问题,限制了其大规模应用。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题的主要内容包括以下几个方面:
1.PMNS-PZN-PZT陶瓷粉体的制备:采用传统固相反应法制备PMNS-PZN-PZT陶瓷粉体,并通过控制原料配比、球磨时间、煅烧温度等工艺参数来优化粉体的性能。
2.PMNS-PZN-PZT陶瓷的烧结:对制备的陶瓷粉体进行冷等静压成型,并研究不同的烧结温度、保温时间、升温速率等工艺参数对陶瓷致密度、微观结构和压电性能的影响。
3.PMNS-PZN-PZT陶瓷的性能测试:对烧结后的陶瓷样品进行XRD、SEM等微观结构分析,并测试其压电常数d33、机电耦合系数kp、介电常数εr、介电损耗tanδ等性能参数。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.查阅国内外相关文献,了解PMNS-PZN-PZT陶瓷的研究现状、制备方法、性能特点以及最新研究进展,为本研究提供理论基础和实验依据。
2.采用传统固相反应法制备PMNS-PZN-PZT陶瓷粉体。
首先,根据化学计量比称取高纯氧化物原料,并进行球磨混合,使原料充分均匀分散。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.系统研究了PMNS-PZN-PZT陶瓷的制备工艺,特别是烧结工艺对陶瓷微观结构和压电性能的影响,并获得了制备高性能PMNS-PZN-PZT陶瓷的最佳工艺参数。
2.深入分析了PMNS-PZN-PZT陶瓷的结构与性能之间的关系,揭示了影响其压电性能的关键因素,为开发高性能压电材料提供了理论依据。
3.本研究制备的PMNS-PZN-PZT陶瓷具有优异的压电性能,在高性能压电器件领域具有巨大的应用潜力,有望推动相关产业的技术进步和发展。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张浩,李龙土,王少洪,等.弛豫铁电单晶PMN-PT和PIN-PMN-PT的制备和性能研究[J].人工晶体学报,2018,47(01):133-138 143.
[2] 刘心宇,李景德,林元华,等.PMN-PZT基陶瓷的制备工艺及其介电性能研究[J].压电与声光,2020,42(04):542-546.
[3] 孙勇,李景德,林元华,等.Mn掺杂对PMN-PZT基陶瓷结构和介电性能的影响[J].人工晶体学报,2019,48(08):1496-1501 1507.
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