铌酸钠与钙铜钛氧的混合烧结与介电性能研究
摘 要摘 要 通过水热法合成NaNbO3（铌酸钠）粉末，将其与另一种介电陶瓷粉末CaCu3Ti4O12(CCTO)按照不同比例进行混合，CCTO的质量分数依次为0、5‰、10‰、20‰、40‰、200‰、500‰、700‰、950‰、1000‰。以150MP压强压用粉末压片机制成直径1cm的薄片，在1000oC烧结2h。对水热合成的粉末和混合烧结的陶瓷片进行X射线衍射分析，用阿基米德排水法测试烧结陶瓷的密度，并用扫描电镜分析陶瓷片表面形貌，最后使用万用表和铁电仪测量分析陶瓷的介电性。 研究发现，水热合成的粉末全部为铌酸钠，而该粉末在不添加CCTO进行烧结后，主相为正交相铌酸钠，同时混有五氧化二铌相，说明铌酸钠在不添加烧结助剂的情况下本身烧结活性低，且在1000℃容易挥发出钠离子。添加CCTO混合烧结的样品，没有再发现五氧化二铌相，添加物起到了烧结助剂的作用，抑制了铌酸钠的分解。随着CCTO添加量的增多，主相为正交相铌酸钠和CCTO相共存，并含有钛酸钙等少量杂相。从样品的形貌分析和密度来看，烧结样品为多孔结构，晶粒没有充分长大。 对烧结样品的介电性进行测试发现，1000℃烧结的CCTO具有铁电性，将其少量添加到铌酸钠中，可以使铌酸钠的铁电性得到改善，使其剩余极化强度和矫顽力明显提高，而大量的添加导致陶瓷中产生杂相，样品的介电性能变差，出现明显的漏电现象，样品的电阻最小达到107欧姆量级。关键词：水热合成；铁电体；无铅压电材料；铌酸钠；钙铜钛氧。目 录
第一章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 压电材料 1
1.2.1 压电陶瓷 1
1.2.2 无铅压电陶瓷的性能特点 2
1.2.3 无铅压电陶瓷的制备 4
1.2.4 压电陶瓷的基本性能参数 5
1.2.5 铌酸钠简介及制备方法 6
1.2.6 添加助剂改性 7
1.3 钙铜钛氧（CCTO） 7
1.4 水热合成 8
1.4.1 水热法的简介 8
1.4.2 水热合成的分类 9
1.4.3 水热结晶动力学基础 9
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陶瓷的基本性能参数 5
1.2.5 铌酸钠简介及制备方法 6
1.2.6 添加助剂改性 7
1.3 钙铜钛氧（CCTO） 7
1.4 水热合成 8
1.4.1 水热法的简介 8
1.4.2 水热合成的分类 9
1.4.3 水热结晶动力学基础 9
1.4.4 水热合成的优点和局限性 11
1.4.5 水热反应的影响因素 11
1.4.6 水热合成的特点 12
1.4.7 水热合成的前景 13
1.5 铁电体 13
1.5.1 铁电体的简介与定义 13
1.5.2 铁电体的分类 14
1.6 本文的主要内容 14
第二章 实验部分 15
2.1 实验方案与材料组分设计 15
2.2 实验原料15
2.3 实验主要仪器15
2.4 样品制备方法 16
2.4.1 实验工艺流程 16
2.4.2 实验步骤 16
2.5 实验测试分析 19
2.5.1 XRD 19
2.5.2 SEM 19
2.
第一章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 压电材料 1
1.2.1 压电陶瓷 1
1.2.2 无铅压电陶瓷的性能特点 2
1.2.3 无铅压电陶瓷的制备 4
1.2.4 压电陶瓷的基本性能参数 5
1.2.5 铌酸钠简介及制备方法 6
1.2.6 添加助剂改性 7
1.3 钙铜钛氧（CCTO） 7
1.4 水热合成 8
1.4.1 水热法的简介 8
1.4.2 水热合成的分类 9
1.4.3 水热结晶动力学基础 9
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陶瓷的基本性能参数 5
1.2.5 铌酸钠简介及制备方法 6
1.2.6 添加助剂改性 7
1.3 钙铜钛氧（CCTO） 7
1.4 水热合成 8
1.4.1 水热法的简介 8
1.4.2 水热合成的分类 9
1.4.3 水热结晶动力学基础 9
1.4.4 水热合成的优点和局限性 11
1.4.5 水热反应的影响因素 11
1.4.6 水热合成的特点 12
1.4.7 水热合成的前景 13
1.5 铁电体 13
1.5.1 铁电体的简介与定义 13
1.5.2 铁电体的分类 14
1.6 本文的主要内容 14
第二章 实验部分 15
2.1 实验方案与材料组分设计 15
2.2 实验原料15
2.3 实验主要仪器15
2.4 样品制备方法 16
2.4.1 实验工艺流程 16
2.4.2 实验步骤 16
2.5 实验测试分析 19
2.5.1 XRD 19
2.5.2 SEM 19
2.
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