【摘 要】
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铅基压电陶瓷如Pb（Zr,Ti）O3（PZT）、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3（PMN）等由于其良好的压电性能被广泛应用于不同的领域。但由于铅基压电陶瓷对环境的污染比较严重，所以用无铅压电陶瓷取代含铅压
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铅基压电陶瓷如Pb（Zr,Ti）O3（PZT）、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3（PMN）等由于其良好的压电性能被广泛应用于不同的领域。但由于铅基压电陶瓷对环境的污染比较严重，所以用无铅压电陶瓷取代含铅压电陶瓷成为历史发展的一种必然的趋势。掺杂改性和织构化后的KNN基陶瓷的各项电学性能甚至可以与传统压电陶瓷PZT相媲美。因此，高性能的无铅压电陶瓷的制备技术是目前的重要研究课题。本文以具有典型钙钛矿结构的铌酸钾钠（KNN）基无铅压电陶瓷为研究对象，采用固相法制备了掺杂不同元素和烧结助剂的铌酸钾钠基陶瓷材料。制备了三个系列的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷，分别是(Na0.525K0.48)NbO3-xLiNbO3（KNLN）、(Na0.525K0.48)NbO3-xLiSbO3（KNLS）和(Na0.525K0.48)NbO3-xLiTaO3（KNLT）（其中x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.09）。另外，还研究了CuO和CeO2两种烧结助剂对陶瓷各项性能的影响。然后借助X射线衍射仪、原子力显微镜、电子扫描显微镜等设备对其结构和性能进行表征。研究了A、B位取代改性和烧结助剂对KNN基无铅压电陶瓷结构和性能的影响，并对其机理进行了初步探讨。旨在通过对铌酸钾钠材料进行掺杂改性，探究其掺杂后引起材料微观结构的改变以及物理性能的变化，及其它们的变化规律。期望能找到不同离子掺杂对铌酸钾钠基无铅压电陶瓷结构和性能影响的变化规律。另外，本论文还研究了样品的收缩率和电学性能之间的关系。发现当收缩率适当时，样品的电学性能最佳。另外，本实验还用原子力显微镜观察了抛光后样品表面的铁电畴形貌。
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