毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 材料科学 >

稀土掺杂KNN铁电材料的制备和性能研究

时间:2019-05-24 21:49来源:毕业论文
通过掺杂Dy3+、Sm3+元素对KNN性能的影响。结果发现Sm3+掺杂比Dy3+掺杂的效果要好,Sm3+掺杂提高KNN样品的结晶性。由于浓度猝灭的原因

摘要铌酸钾钠(K0.5Na0.5NbO3 ,KNN)是由铁电体铌酸钾 (KNbO3, KN)与反铁电体(正交)铌酸钠(NaNbO3, NN)构成的二元固溶体,具备压电系数高、介电常数小、居里温度高等特性。主要选用了水热法制备了多组K0.5Na0.5NbO3粉体样品,并对其进行XRD和SEM的检测。研究结果显示水热法制备出的铌酸钾钠粉体并不是纯相的,存在KNbO3、NaNbO3、Nb2O5杂质。纯相的KNN需要经过800℃,5h的煅烧。我们探究并确定了水热合成KNN粉体的最佳工艺条件如下:反应温度240℃,反应时间12h,NaOH:KOH:Nb2O5=36:6:1。在此基础上,通过掺杂Dy3+、Sm3+元素对KNN性能的影响。结果发现Sm3+掺杂比Dy3+掺杂的效果要好,Sm3+掺杂提高KNN样品的结晶性。由于浓度猝灭的原因,Sm3+和 Dy3+掺杂量为0.015时,样品均发光达到最强。35676
毕业论文关键词:铌酸钾钠;水热法;掺杂Dy3+, Sm3+改性;煅烧。
Abstract KNN (K0.5Na0.5O3) is binary solid solution which is composed by ferroelectric potassium niobate (KNbO3, KN) and the electric iron body (orthogonal) sodium niobate (NaNbO3, NN), with the characteristics of high voltage coefficient, small permittivity, and curie temperature. The main methods using to prepare KNN powder samples are hydrothermal method. Afterwards, we should test XRD and SEM. The results showed that the KNN which is prepared by hydrothermal method is not pure phase, existing KNbO3、NaNbO3、Nb2O5. Achieving pure KNN needs to burn in 800℃,5h. On this basis, the KNN is modified by adding Dy3+ and Sm3+.The result indicated that Sm3 + doped than Dy3 + doping is better, Sm3 + doped KNN improve the crystal of the sample. Since the concentration quenching reasons, Sm3 + and Dy3 + doping amount of 0.015, the samples were emitting achieve the strongest.
Key Words: K0.5Na0.5O3; Hydrothermal Synthesis; Dy3+ ,Sm3+doping modification; Calcination. 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
 目录
1 绪论    1
1.1 KNN材料简述    1
1.1.1KNN材料结构    1
1.2KNN材料的性能    2
1.2.1介电性能    2
1.2.2压电性能与铁电性能    2
1.2.3准同型相界(MPB)    3
1.3KNN材料的应用    4
1.4KNN陶瓷的制备与生长方法    5
1.4.1熔盐法    5
1.4.2固相反应法    6
1.4.3微波水热辅助法    7
1.4.4 K0.5Na0.5NbO3(KNN)的生长法    7
1.5选题的目的和意义    8
1.6研究内容和目标    8
2 实验部分    9
2.1 原料及试剂    9
2.2 实验设备和仪器    9
2.3 实验方法    11
2.3.1 水热法基本介绍    11
2.4 实验内容    12
2.4.1水热法制备纯K0.5Na0.5NbO3    12
2.4.2水热法制备Dy3+,Sm3+掺杂K0.5Na0.5NbO3    14
3结果与讨论    14
3.1 水热法制备纯KNN    14
3.1.1 研究钾钠离子比对KNN粉体制备的影响    14
3.1.2 研究反应时间对KNN粉体制备的影响    16
3.1.3 研究碱性离子浓度对KNN粉体制备的影响。    17
3.1.4 研究KNN粉体的最佳工艺条件。    18
3.2 水热法制备Dy3+,Sm3+掺杂的KNN    18
3.2.1 XRD分析    18
3.2 2电镜照片    20
3.2.3发光性能    20
4 结论    23
致谢    24
参考文献    25

源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn


1 绪论
1.1 KNN材料简述
自从1880年居里兄弟在α石英晶体上发现了压电效应[1]以后,压电材料被人们不断地发现并且运用到生活之中。在所有压电材料中,居于榜首的则是压电陶瓷材料,这是一种高科技新型功能材料。现如今,锆钛酸铅(PbZrO3-PbTiO3 ,PZT)的研究最为广泛,但它含有的铅元素是一种对人体和生态环境造成损害的物质。而我所研究的材料——铌酸钾钠(K0.5Na0.5NbO3 ,KNN)因其压电系数高、介电常数小、居里温度高等优点,被认为是最具有希望能取代含铅基压电材料的无铅体系,它有着能与PZT材料相媲美的各种性能。铌酸钾钠(K0.5Na0.5NbO3 ,KNN)是由铁电体铌酸钾 (KNbO3, KN)与反铁电体(正交)铌酸钠(NaNbO3, NN)组成的二元固溶体。 稀土掺杂KNN铁电材料的制备和性能研究:http://www.lwfree.cn/cailiao/20190524/33725.html
------分隔线----------------------------
推荐内容