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PLZT的粉末合成及其微波烧结工艺研究

作　者: 王念
导　师: 周健
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料学
关键词: 微波烧结 PLZT 致密度 PbO
分类号: TQ174
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 354次
引　用: 5次
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内容摘要

本文系统论述了微波烧结的基本原理、特点和研究现状，介绍了典型的微波烧结设备和本实验所采用的微波烧结装置，并着重论述了微波烧结设备的核心组成部分——烧结谐振腔。详细介绍了PLZT陶瓷的结构、性能和制备方法，并着重介绍了在光电领域有重要应用并已被证明透光性能最好的组成为9／65／35的PLZT铁电陶瓷。决定PLZT铁电陶瓷透光性能进而扩大其应用范围的关键因素是PLZT原料的高纯度及烧结后PLZT样品的高致密度。因此本研究着重从这两方面进行了探讨。本研究采用了部分共沉淀法这一化学方法来合成PLZT原料，结果表明用这一方法得到的PLZT原料无论是纯度还是粒度等方面都达到了制备PLZT铁电陶瓷的要求。微波的快速烧结能降低反应活化能并促进晶界的扩散，从而有助于获得高致密度的PLZT陶瓷；用自行研制的微波烧结系统对如何提高PLZT铁电陶瓷的致密度开展了研究。在实验过程中，通过对微波烧结升温速率、烧结温度、烧结气氛和保温时间等工艺参数的控制和调整，探索了提高微波烧结组成为9／65／35的PLZT铁电陶瓷的致密度的工艺参数。本研究还着重探讨了PbO对PLZT陶瓷致密度的影响机制。研究发现，PbO在PLZT铁电陶瓷的致密化过程中具有很重要的作用。PLZT体系中低熔点PbO的存在，一方面容易在烧结过程中形成液相，加快晶粒的重排和传质过程的进行，以促进PLZT陶瓷的致密化进程，另一方面也会因为挥发而留下气孔，从而降低PLZT陶瓷的致密度，甚至会因此而造成PLZT组成上的偏差。对微波烧结的PLZT铁电陶瓷，分别用X衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对PLZT陶瓷进行了表征。结果表明，通过对微波烧结工艺的改进能够有效控制烧结过程中PbO的挥发，促使样品中气孔的充分排出，从而有利于获得晶粒细小均匀并具有较高致密度的PLZT铁电陶瓷。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
第1章引言  7-10
  1．1 研究的背景和意义  7-8
  1．2 本文研究的主要内容  8-10
第2章综述  10-23
  2．1 微波烧结技术的研究概况  10-15
    2．1．1 微波烧结的微观机理  10-11
    2．1．2 陶瓷材料的微波烧结特点  11-12
    2．1．3 微波烧结在陶瓷材料中的应用  12-15
      2．1．3．1 氧化物陶瓷  12-13
      2．1．3．2 非氧化物陶瓷  13-14
      2．1．3．3 透明陶瓷  14-15
  2．2 PLZT铁电陶瓷的结构、性质和用途  15-19
    2．2．1 PLZT铁电陶瓷的结构  15-16
    2．2．2 PLZT铁电陶瓷的性质  16-18
    2．2．3 PLZT铁电陶瓷的应用  18-19
  2．3 PLZT铁电陶瓷制备工艺的研究概况  19-23
第3章微波烧结装置  23-27
  3．1 微波烧结装置简介  23-24
  3．2 烧结腔体  24-27
第4章实验  27-35
  4．1 实验方案  27
  4．2 PLZT粉料的制备  27-29
  4．3 压片成型  29-30
    4．3．1 粘结剂的分散和粉料的混磨  29
    4．3．2 用钢模具压片成型  29-30
    4．3．3 冷等静压处理  30
  4．4 烧结  30-33
  4．5 测试  33-35
第5章结果与讨论  35-59
  5．1 PLZT原料粉末的测试与分析  35-39
  5．2 烧结后的PLZT陶瓷的测试与分析  39-59
    5．2．1 烧结后的PLZT陶瓷致密度测试与分析  39-40
    5．2．2 PLZT陶瓷的XRD测试与分析  40-47
      5．2．2．1 预烧得到的PLZT样品的XRD测试与分析  40-44
      5．2．2．2 二步烧结得到的PLZT样品的XRD测试与分析  44-47
    5．2．3 PLZT陶瓷的SEM测试与分析  47-59
      5．2．3．1 预烧得到的PLZT样品的SEM测试与分析  48-50
      5．2．3．2 二步烧结得到的PLZT样品的SEM测试与分析  50-59
第6章结论  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
攻读研究生期间发表的论文  64

PLZT的粉末合成及其微波烧结工艺研究

内容摘要

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