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PZN-PZT三元系压电陶瓷的性能和掺杂改性研究的开题报告一、研究背景压电陶瓷是一种具有优良电学、机械学和热学性能的材料，广泛应用于声波传感器、换能器、超声波医学成像、马达、精密定位等领域。
其中，Pb（Zr0.52Ti0.48）O3（PZT）是一种典型的铁电压电陶瓷材料，具有高的压电常数、介电常数和电机械耦合系数。
然而，由于其含有铅元素，受到环境保护和生物安全等因素的限制，因此需要进行合适的改性。
PZN-PZT三元系压电陶瓷材料采用掺杂改性的方法，能够减少PZT中铅元素的含量，同时具有良好的压电性能。
近年来，该材料在声波探测、可控压电过滤器、微功率传感器、无线电传感器等领域中得到了广泛的应用。
本项目旨在通过对PZN-PZT三元系压电陶瓷的掺杂改性研究，探索其在压电领域的应用潜力，并进一步提升其性能和应用价值。
二、研究内容1. PZN-PZT三元系压电陶瓷的化学成分和结构特征的研究。
2. 掺杂剂选择和其对PZN-PZT三元系压电陶瓷材料性能的影响研究。
3. 采用固相反应法合成PZN-PZT三元系压电陶瓷材料。
4. 对所获得的材料进行物理性能测试，包括压电常数、介电常数、电阻率等。
5. 分析掺杂改性对PZN-PZT三元系压电陶瓷材料中微观结构和性能的改变。
三、研究意义1. 在环境保护和生物安全方面具有重要意义。
2. 提高PZN-PZT三元系压电陶瓷材料的性能，拓宽其应用领域。
3. 为实现低成本、高效率的制备提供理论基础和实验依据。
四、研究方法及技术路线1. 首先进行相关文献综述，确定PZN-PZT三元系压电陶瓷的化学成分和结构特征等基本性质。
2. 筛选合适的掺杂剂，并确定其用量和掺杂方式。
3. 采用固相反应法制备PZN-PZT三元系压电陶瓷材料。
4. 对所获得的材料进行物理性能测试，包括压电常数、介电常数、电阻率等。
5. 通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪等分析测试仪器，对所得材料进行微观结构和性能分析。
第 4 期第 43-53 页材料工程Vol.52Apr. 2024Journal of Materials EngineeringNo.4pp.43-53第 52 卷2024 年 4 月Gd 3+掺杂调控BiFeO 3-BaTiO 3高温无铅压电陶瓷的结构与性能Structures and properties of Gd 3+ doped modified BiFeO 3-BaTiO 3 high -temperature lead -free piezoelectric ceramics唐蓝馨1，王芳1，周治1，李双池1，左鑫1，李凌峰1，杨柳1，谭启2，陈渝1*（1 成都大学 机械工程学院，成都 610106；2 广东以色列理工学院材料科学与工程系，广东 汕头 515063）TANG Lanxin 1，WANG Fang 1，ZHOU Zhi 1，LI Shuangchi 1，ZUO Xin 1，LI Lingfeng 1，YANG Liu 1，TAN Daniel Q 2，CHEN Yu 1*（1 School of Mechanical Engineering ，Chengdu University ，Chengdu 610106，China ；2 Department of Materials Science and Engineering ，Guangdong Technion -Israel Institute of Technology ，Shantou 515063，Guangdong ，China ）摘要：用于监测航空发动机、重型燃气轮机等重大技术装备高温部件振动状态的压电加速度传感器，需要一种高居里温度压电陶瓷作为敏感元件，而电子元器件的无铅化是环境保护的迫切要求。
采用传统的固相反应法制备一种Gd/Mn 共掺杂的BF -BT （（0.67BiFeO 3-0.33Ba 1-x Gd x TiO 3）+0.5%（质量分数）MnO 2，x =0~0.02）高温无铅压电陶瓷，并研究Gd 3+掺杂浓度（x ）对BF -BT 陶瓷的相组成、微观结构、压电性能、介电弛豫行为及交流阻抗特征的影响。
陶瓷的掺杂改性与压电性能【摘要】采用传统陶瓷制备技术制备了新型的0.94K0.47Na0.47Li0.06NbO3-0.06Pb(Zr1-xTix)O3体系压电陶瓷，研究了该体系陶瓷的微结构、压电性能及镧的改性。
研究结果表明，在1165℃、4h的烧结条件下，所有陶瓷样品均具有单一的钙钛矿结构，并在x为0.46时性能达到最佳，其压电常数d33为126 pC/N，机电耦合系数kp为32%，机械品质因素Qm为116，介电常数?着r为1274，介质损耗tanδ为1.9%。
【关键词】压电陶瓷;掺杂;铌酸钾钠锂;锆钛酸铅Piezoelectric Properties and Modification of 0.94K0.5Na0.47Li0.06NbO3-0.06Pb(ZrxTi1-x)O3CeramicsCHEN Yun(.Department of Chemistry and Material Engineering Hefei UniversityHefei230022China)【Abstract】A new-type 0.94K0.47Na0.47Li0.06NbO3-0.06Pb(Zr1-xTix)O3 piezoelectric ceramic were prepared by traditional ceramic sintering technique, and their piezoelectric properties, microstructure and La modification were also studied. These results of research indicate that this new type ceramics sintered at 1165℃for 4 hours have not only a pure perovskite phase, and when x is 0.46, every properties show the best, d33 is 126 pC/N, kp is 32%, εr is 1274, Qm is 116, and tanδ is 1.9%.【Key words】Piezoelectric ceramics;Modifying;K0.47Na0.47Li0.06NbO3;Pb(Zr1-xTix)O3压电陶瓷的发现和发展距今已有50余年的历史，尤其是近20年来，压电陶瓷和压电器件的原材料有了很大的发展。
