【摘 要】
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PZT，PMN—PT以及PZN—PT等钙钛矿结构的含铅陶瓷具有良好的压电和机电转化性能。但铅是一种有毒元素，生产过程中氧化铅的挥发易造成环境的污染。开发无铅压电陶瓷替代含铅陶瓷
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PZT，PMN—PT以及PZN—PT等钙钛矿结构的含铅陶瓷具有良好的压电和机电转化性能。但铅是一种有毒元素，生产过程中氧化铅的挥发易造成环境的污染。开发无铅压电陶瓷替代含铅陶瓷是目前压电材料领域的研究重点。本文介绍了当前无铅压电陶瓷的种类以及K0.5Na0.5NbO3（简称KNN）陶瓷的研究现状，从三个方面展开了织构型K0.5Na0.5NbO3陶瓷制备工艺和性能的研究：（1）设计并确定了非水基流延成型工艺作为织构陶瓷制备工艺。以NaNbO3和KNbO3的混合物作陶瓷粉料，采用正交设计法确定了流延浆料的配比，配置了固相体积含量为16.3％的稳定浆料，流延形成均匀的陶瓷膜。切片叠片后压制成陶瓷素胚，并于常压下烧结，制备了相对密度为98％的KNN陶瓷；（2）在实验室已有专利的基础上，进一步探讨了NaNbO3模板的合成工艺，确定了NaCl熔盐等于反应物8wt％时，合成的片状模板的择优取向性最佳；（3）采用流延成型工艺，加入10％的NaNbO3模板，常压下1100℃烧结1小时，RTGG法制得了织构度为74％，相对密度为92％的织构陶瓷。陶瓷片在常温油浴中以5kv／mm极化15分钟，得到压电常数，d33=117pC／N。实验对比了RTGG和TGG两种织构方法，证明了RTGG法制得的织构陶瓷具有更高的织构度和更好的压电性能。本文最后尝试了微波烧结的工艺，实现了快速烧结。实验表明微波烧结工艺应用于织构陶瓷的制备仍有一定困难。
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