溶劑熱法制備PZT粉體及其形貌控制的研究.pdf

1、近年來，具有壓電以及鐵電性能的材料由于其在傳感器以及換能器的制造方面的應用而受到廣泛的關注，在這些材料中，鋯鈦酸鉛(PZT)系列材料以其優(yōu)越的壓電性能而被大量應用于機電系統(tǒng)設備的制造。因此，對高性能PZT基壓電陶瓷的研究具有重要的意義。而高性能PZT粉體是制備高性能陶瓷材料的關鍵所在，本論文嘗試通過溶劑熱法合成高性能PZT粉體，并使用形貌控制劑(PVA)對其進行形貌控制，主要研究工作和結(jié)果如下:
　　 本文采用溶劑熱法，以硝酸鉛

2、、氧氯化鋯、四氯化鈦為反應物前軀體，氫氧化鉀為礦化劑，成功合成了晶體發(fā)育完整、粒徑均勻，粒徑約為1μm的四方相鋯鈦酸鉛(PZT)粉體。系統(tǒng)研究了反應時間、溫度、醇水比、礦化劑濃度、溶劑組成和摻雜對PZT粉體的物相、形貌和粒徑的影響，得出以下結(jié)論:反應時間、溫度、礦化劑濃度的適當提高，都會使得PZT粉體的結(jié)晶性提高，晶體發(fā)育更加完整;適當?shù)脑黾右掖己枯^為有利于晶體完整的發(fā)育，但是一定比例的水對生成單一的鈣鈦礦結(jié)構的PZT粉體起了重要作用

3、，為了得到粒徑均勻、發(fā)育完整的晶體，醇水比采用1∶1較為合適。摻雜可以改變PZT粉體的顯微結(jié)構，以正丁醇與水的混合液為溶劑會影響晶體的生長取向。
　　 在溶劑熱反應的過程中以PVA1750為形貌控制劑，發(fā)現(xiàn)在一定的PVA濃度范圍(2.1g/L～16.8g/L)內(nèi)制備的PZT粉體為一維棒體結(jié)構。在溫度較低的情況下，PVA濃度較低時得到的納米棒是單分散的;PVA濃度升高后納米棒呈相互交叉生長狀態(tài);當PVA濃度、溫度同時都提高時得到的