摘要传统的锆钛酸铅类压电材料在生产和使用过程中对人类和环境造成极大的破坏，无铅压电材料成为一项极具研究意义的课题。铋层状无铅材料具有高局里点，机电耦合系数各向异性大，机械品质因子高，谐振频率的时间稳定性和温度稳定性好等特点，被认为是此领域最有希望的材料之一。但是铋层状结构材料压电性能相对较差，极大的影响了其应用。25896
因此，本文以TiO2、Fe2O3、Bi2O、BaCO3等为主要原料，采用固相反应法制备共生结构的BTO-BFO陶瓷，制备共生结构的（Bi2O2）2+（Am-1BmO3m+1）(A=Bi；B=Ti，Fe；m=4,5）陶瓷。研究陶瓷的合适烧结温度、介电性能、压电性能。并且研究了不同的掺杂组分对材料铁电和压电性能的影响。
最终实验结果表明，更大量的BTO掺杂有利于BTO-BFO陶瓷的改性，最佳烧结温度在860℃左右。
关键词 层状铋共生结构，BTO-BFO，压电陶瓷
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title  Research of doped bismuth layer structure materials
Abstract
Traditional lead-zirconate-titanate piezoelectric materials in the production and use of great damage to human beings and the environment in the process, lead-free piezoelectric material to become a study on the significance of the subject. Bismuth layered lead-free material with high point and anisotropy of electromechanical coupling coefficient and high mechanical quality factor, the resonant frequency of the time and temperature stability characteristics, was considered one of the most promising material in this area. Piezoelectric properties of bismuth layer structure materials are relatively poor, which greatly interferes with the application.
Therefore, based on TiO2, Fe2O3, Bi2O, BaCO3, such as raw materials, using the improved ceramics, preparation of symbiotic structures (Bi2O2) 2+ (Am-1BmO3m+1) (A=Bi;B=Ti,Fe;m=4,5) ceramic. Prepared by solid state reaction method of symbiotic structures BTO-BFO ceramics, research on ceramic fabrication process, structure property relationship between dielectric and piezoelectric properties. And study the different doping elements on the properties of ferroelectric and piezoelectric materials impact.
Keywords Bismuth layer-structured intergrowth structure, BTO-BFO, Piezoelectric ceramic
目  次
1 绪论    1
1.1 发展背景    1
1.2 铋层状共生铁电体研究进展    1
1.3 制备工艺    3
1.4 分析方法    4
1.4.1 DSC分析    4
1.4.2 XRD分析    4
1.5 实验目的    5
2 实验部分    6
2.1 实验原料    6
2.2 实验仪器    6
2.3 实验步骤    6
2.4 实验方案    8
2.5 实验分析    8
2.5.1 DSC分析    8
2.5.2 XRD分析    9
2.5.3 压电性能测试    9
2.5.4 介电性能测试    10
2.5.5 铁电性能测试    10
3 实验结果和讨论    11
3.1 DSC分析    11
3.2 XRD分析    11
3.3 烧结特性分析    14
3.4 压电性能分析    14
3.5 铁电性能分析    17
3.6 展望    19
结  论    20
致  谢    21
参考文献22
1 绪论
1.1 发展背景
铋层状结构化合物是一种有特殊微观结构的陶瓷，它是由(Bi2O2)2+ 层和类似钙钛矿层（Am-1BmO3m+1）2-共生生长而成，化学通式是(Bi2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-。通式中的A代表十二配位的正离子，如：Na,K,Ca,Se,Ba,Pb,Bi等。B代表是能够与八面体配位的阳离子，如：Fe,Ti,Nb,Ta,Cr等。M是一整数，用来描述钙钛矿结构(Am-1BmO3m+1)2- 中的八面体有多少层，结构示意图如图1所示[1][2]。 铋层状结构材料的掺杂研究+文献综述:http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_19885.html