一、TEM STUDIES OF DOMAIN WALLS IN BARIUM SODIUM NIOBATE（论文文献综述）
傅正钱[1]（2018）在《铌酸钾钠基无铅压电材料微结构研究》文中指出压电材料是功能材料的重要一员,通过机械能与电能之间的转换,它被广泛应用与微机电系统、医学超声诊断和自动化工业等领域。多年以来,以锆钛酸铅（PZT）为代表的铅基压电材料一直占据着主要市场,但是其含有大量的铅,会对自然环境和人类健康带来很大的危害。所以很多国家都开始研究可以替代PZT的无铅压电陶瓷。在众多无铅体系中,铌酸钾钠（KNN）体系因其居里温度高、自发极化大和相对较高的压电系数成为最有希望的研究对象。本文与相关课题组开展合作,对三类具有代表性的KNN基材料的相结构和微结构进行细致的表征,为工艺改良提供指导,为理解和优化性能提供基础。对于传统工艺制备的KNLN陶瓷,提高其性能最为有效的方法就是将多晶型相界（PPT）调节到室温。但是,纯相的陶瓷很难获得,总是不可避免的出现第二相。通过对不同Li含量陶瓷的相结构和微结构进行细致分析,我们发现第二相的结构为四方钨青铜结构,由Li、Na、K、Nb和O五种元素组成。第二相主要分布在陶瓷内部,陶瓷表面没有。并且,第二相的存在会使PPT调节失败,因此压电性能得不到提高。对于固相制备KNLN单晶,我们利用电子背散射衍射、压电力显微镜和透射电镜研究了单晶内部微结构特点。单晶内出现周期平行排列的δ边界和周期性畴结构。δ边界两侧每一层的厚度为2-3μm,两侧的取向关系为1.4°/[12 3 2]。与取向的变化相对应,两种畴结构也呈交替排列。一种畴结构平行的薄片状,畴壁的指数为{100},这种畴结构对应四方相中180°畴或者正交相中90°畴;另一种畴结构为楔形状,畴壁的指数为{11l},指数l是无理数,并随着畴壁与δ边界的夹角变化而改变,这种畴结构对应正交相中的60°或120°畴。在KNLN单晶中观察到的特殊微结构主要和固相法中单晶所受的独特应力场有关。对于反应模板法制备的KNLNTS织构化陶瓷,为了弄清反应机理,我们对烧结过程中四个温度的样品（800°C、1100°C、1140°C和1190°C）进行了细致的结构和成份分析。结果表明,陶瓷内部先发生模板与陶瓷基体的元素或扩散、再形成大量液相、外延生长在模板表面形核,最终通过消耗液相长大实现织构化。因此,我们提出了液相定点辅助烧结的模型。
李根[2]（2019）在《利用电子显微学方法测量常见铁性序参量的研究》文中提出铁性材料包括铁电材料、铁磁材料、反铁电材料和反铁磁材料等,它们作为功能材料被广泛应用于电容器、非易失存储器、储能元件和磁电耦合等领域。本论文以球差校正电子显微学为基础,以铁性序参量的测定为主线,首先分析了维纳滤波对铁电序参量测量的影响,而后测定了铁磁性La1-xSrxMn O3/Sr Ti O3薄膜体系纳米尺度的磁参数。接下来分析了反铁电铌酸银的微观结构,在此基础上给出了约化反铁电序参量的定义,并利用它研究了钽掺杂铌酸银体系的储能性能。现代电子显微学可定量测量铁电材料体系中的局域离子铁电位移,但图像处理中的滤波过程会在多大程度上影响测量结果目前尚无确定结论。我们结合定性分析和模拟实验论证了当所用参数合适时,维纳滤波不会降低非周期性位移的测量精度。具体的模拟实验表明,当非晶层厚度不超过4nm时,位移测量的平均相对长度偏差在12%以下,平均角度偏差在5°以内。EMCD技术是一种新型的基于电子显微学的磁性测量技术,其优点众多但磁矩分辨率还有待提高。通过充分考虑衍射动力学效应并优化数据处理过程,我们利用EMCD技术在纳米尺度上对磁性较弱的La1-xSrxMn O3/Sr Ti O3薄膜进行了研究,并求出了相应的磁参数,证明了其对较弱磁性体系测量的可行性与有效性。研究者们此前对反铁电材料结构的认识主要集中在介观尺度,而缺乏微观层面的了解。我们利用球差校正STEM技术得到了反铁电材料铌酸银的HAADF图像,发现其阳离子在相反的两个±[11—0]c方向存在位移并形成波浪状的（11—0）c原子面,并发现了90°反铁电畴壁和反相畴界两类典型缺陷。结合漫散射线我们发现B位铌离子在±[001]c方向上也存在位移并形成了一系列位移微区,其典型尺度约为10nm。每一微区中铌离子的±[001]c位移方向相同,且最大位移量约10pm。在此基础上,我们定义了基于实验图像的约化反铁电序参量,其适用于以铌酸银为代表的一系列复杂氧化物体系。我们借助寻峰和高斯拟合技术得到了钽元素掺杂前后铌酸银的约化反铁电序参量,发现掺杂后体系的约化反铁电序参量小幅下降。接下来在唯象理论的框架内,我们论证了反铁电序参量的增加和顺电相电容率的降低均能有效提高储能密度,而钽元素掺杂使得体系储能密度提高的主要原因则是掺杂后高温顺电相的电容率显着减小。最后在以上分析工作的基础上,我们给出了一种设计高性能静电储能材料的思路。
董广志[3]（2016）在《铋基钙钛矿结构材料的制备与电学性能研究》文中指出铋基钙钛矿结构电子材料由于其独特的介电、铁电、压电等方面的性能而备受关注,其中,铁酸铋（BiFeO3,BFO）是唯一室温下同时具有铁电序和反铁磁序的多铁材料,表现出良好的电磁学特性、半导体特性、阻变特性和气敏性能等;此外,钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3,BNT)则是一种具有优良压电性能的材料,通过与钛酸铋钾（Bi0.5K0.5TiO3,BKT）等按一定比例复合,在构成准同型相界（MPB）基础上改性,会表现出高的电致应变性能和优良的介电调谐性能等。因此,本论文以BiFeO3和Bi0.5Na0.5TiO3基材料为研究对象,采用固相反应法、溶胶凝胶法和水热法等方法,对其进行A位离子取代或复合改性,并研究了取代复合对其铁电、压电、介电调谐、电致应变以及气敏等性能的影响规律。采用固相反应法制备了A位La取代的BiFeO3（Bi1-xLaxFeO3,BLF）陶瓷,研究取代比例对其电学非线性的影响。在不同气氛下对BLF进行热处理并测试分析电学性能,发现BLF电导机制属于p型空穴导电机制,热处理气氛的氧分压越高导电性越好。BLF存在非线性伏安特性,当外电场超过一定阈值之后,电流大幅增加,电阻明显减小,非线性系数随La取代量的减少而增加,随温度的升高而增加,随热处理气氛氧分压的增加而增加,经过氧气退火处理的BLF非线性系数最高。指出这种阻变效应来源于其铁电畴与畴壁处的微观电子异质结构,铁电畴与畴壁的导电性存在差异而导致畴壁处存在整流效应。采用溶胶凝胶法制备了A位Ba取代的BiFeO3（Bi0.9Ba0.1FeO2.95,BBFO10）粉体,研究了其对几种典型挥发性气体的气敏性能。BBFO10比纯BFO的气体探测灵敏度有大幅提高,并具有快速的响应恢复速度、良好的气体选择性和长期稳定性。实验得出由于BBFO10比BFO粉体的比表面积大,在气敏反应过程中与气体分子接触吸附的面积增大,有利于提高反应敏感度。另外由于二价Ba2+离子部分取代三价Bi3+离子,使得BBFO10中氧空位浓度增加,也有利于提高BBFO10的气敏性能。采用水热法和微波水热法制备了BiFeO3和A位Ce取代的BiFeO3（Bi0.9Ce0.1FeO3,BCFO）粉体,研究了其磁学特性。微波水热法制备的BFO表现出顺磁性,而水热法制备的BFO和BCFO-H表现为弱铁磁性,Ce的部分取代明显提高了BCFO的磁学性能,这是由于内外层轨道杂化电子迁移以及离子半径的差异使BFO的螺旋调制结构发生变化而导致。制备了（1-x）（0.8BNT-0.2BKT）-xNaNbO3（BNKT-xNN）陶瓷,研究了其应变、铁电和介电性能随组分和温度的变化规律。结果表明,随着NN含量的增加,BNKT-xNN逐渐从非遍历性弛豫铁电体转变为遍历性弛豫体,表现为铁电相-弛豫相转变温度TF-R从室温以上逐渐降至室温以下,压电系数d33大幅下降,电滞回线从饱和回线变成瘦腰状,应变S-E曲线由蝴蝶形转变为芽形。非遍历性弛豫体组分在电场作用下发生不可逆相变,从赝立方相转变三方相,升温至TF-R温度以上应变大幅增加。属于遍历性弛豫体组分的BNKT-0.04NN在室温下的电致应变0.445%、Smax/Emax值可达810 pm/V,大应变来源于电场激发的遍历性弛豫相与铁电相之间可逆相变。研究了BNKT-xNN陶瓷的介电调谐性能、热释电性能及导电机制,材料均表现出显着的介电非线性调谐性能,且随着NN含量的不同其介电调谐行为表现不同,作为非遍历弛豫体的组分在场致相变前后介电调谐行为由非线性转变为线性关系,遍历性弛豫体的组分则始终保持非线性关系。BNKT-xNN的导电机制属于n型电子导电机制,其电导率随热处理氧分压浓度的降低而增加,其电导激活能随热处理氧分压浓度的降低而降低。研究了（1-x）（0.8BNT-0.2BKT）-xBiMg2/3Nb1/3O3（BNKT-xBMN）陶瓷的应变、铁电和介电性能随组分和温度的变化规律。BNKT-x BMN的物相为赝立方相,作为非遍历性弛豫铁电体的BNKT-0BMN在室温下表现为典型的铁电体特征,在电场作用下发生不可逆相变。BNKT-0.02BMN为遍历性弛豫铁电体,电致应变值可达0.431%,在较低的电场强度40 kV/cm下,Smax/Emax即可高达862 pm/V,具有较高的场致应变效率,因而适合实际应用。
吕蕊[4]（2021）在《碱金属铌酸盐粉体及其陶瓷的熔盐法制备研究》文中指出碱金属铌酸盐陶瓷凭借极化强度大、压电常数高、频率常数大和机电耦合系数高等优点被认为是传统锆钛酸铅（PZT）陶瓷极具潜力的替代材料。本文选择两种不同晶体结构（钨青铜结构和钙钛矿结构）的碱金属铌酸盐为研究对象,使用熔盐法合成的微晶粉体为原料制备碱金属铌酸盐无铅压电陶瓷,研究了熔盐法工艺参数对陶瓷的烧结行为、微观组织结构和电性能的影响规律。首先,采用一种改进的熔盐法合成四方钨青铜结构KSr2Nb5O15的针状微晶粉体,研究了压力及煅烧温度对微晶化学成分和外观形貌的影响规律。结果表明,随着压力和温度的升高,更多的Sr2+趋于占据KSr2Nb5O15晶格中的A位,颗粒粒径变得不均匀;增加压力有利于细颗粒的形成,而提高煅烧温度则有利于颗粒沿直径方向的生长;当压力为4MPa,煅烧温度为1300℃时,合成的微晶保持了较高的长径比,其化学组成接近KSr2Nb5O15的标准化学计量比。其次,通过熔盐法合成了分散性良好的正交钨青铜结构Na2Nb8O21柱状微晶粉体,研究了熔盐含量对粉体晶体结构和形貌的影响规律。结果表明,当熔盐含量为其他原料的6倍时,体系中长颗粒的数量最多;以合成的微晶粉体为原料,制备出透明度较高的Na2Nb8O21陶瓷,并且该陶瓷在较宽的温度范围（85℃～260℃）内,介电常数具有良好的温度稳定性。最后,以钨青铜结构针状微晶为前驱体,通过拓扑化学转化法合成了钙钛矿结构的柱状Na Nb O3微晶,合成的颗粒粒径分布均匀、长径比高（10～15）。将固相法合成的K0.5Na0.5Nb O3粉体作为基体,拓扑化学转化法合成的柱状Na Nb O3微晶作为模板,通过涂刷流延叠层工艺制备出钙钛矿结构碱金属铌酸盐陶瓷。研究了Na Nb O3模板含量对陶瓷的烧结行为、微观组织结构以及电性能的影响规律。结果表明,随着模板含量的增加,陶瓷的烧结温度相应的增加;模板的添加能够有效地促进陶瓷的致密化,当模板含量为40%时,陶瓷的相对密度达到了91.09%,压电常数d33达到了101p C/N,居里温度Tc为343.8℃。
李威[5]（2020）在《铌酸钠陶瓷的结构、电学性能及二元复合改性研究》文中认为铁电和反铁电材料在压电驱动器、应变驱动器和储能电容器等领域有着重要的应用。早期,以Pb（Zr,Ti）O3、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3等铅基体系为主的铁电和反铁电材料由于性能优异而引起了广泛的关注。上世纪90年代,人们意识到铅元素具有毒性,于是,包括铌酸钠（NaNbO3）在内的无铅材料成为新的研究重点。为了进一步推动无铅材料的发展,本文将围绕NaNbO3陶瓷进行相关的研究与探索。文献调研发现,此前多个研究报导的NaNbO3陶瓷的结构和性能存在较大的差异,鉴于功能材料在结构和性能上的可重复性十分重要,因而需要深入研究产生这些差异的原因。此外,由于NaNbO3陶瓷反铁电P相的结构不稳定,因而利用其反铁电特性的发展受到限制。基于以上背景,本文将从NaNbO3陶瓷实验原料和钙钛矿结构容忍因子的角度出发,研究NaNbO3陶瓷的结构、电学性能及其二元复合改性等多方面的变化和规律。（一）采用两种晶体结构（正交单斜混合相和纯正交相）的氧化铌（Nb2O5）原料制备NaNbO3陶瓷,并对其进行结构和性能分析。结果表明,两种Nb2O5原料合成的NaNbO3粉体以及烧结制备的NaNbO3陶瓷均含有铁电相和反铁电相,并且其相含量存在很大的差异。由正交单斜混合相Nb2O5制备的样品记为NN-OM,由纯正交相Nb2O5制备的样品记为NN-O。实验发现,烧结前后,NN-OM所含有的铁电相比NN-O多。此外,样品的形貌和介电、铁电等性能存在显着的差异。主要表现为:NN-OM陶瓷比NN-O的铁电性能更强、居里温度更高。这些实验结果说明Nb2O5原料的晶体结构对NaNbO3陶瓷的结构和性能存在影响。（二）将NaNbO3与容忍因子较小的铌镁酸铋(Bi(Mg2/3Nb1/3)O3)复合形成二元体系,研究其反铁电结构和性能的变化。结果表明,与Bi(Mg2/3Nb1/3)O3复合后,NaNbO3陶瓷从正交相转变为三方相,其晶粒尺寸先减小后增大、居里温度逐渐降低;并且,NaNbO3陶瓷反铁电结构的畸变程度增强。在纯NaNbO3陶瓷中观察到1/4（100）反铁电衍射斑点,而在复合3mol%Bi(Mg2/3Nb1/3)O3的样品中观察到1/6（100）反铁电衍射斑点。此外,在此二元复合体系中观察到了双电滞回线。这些实验结果说明Bi(Mg2/3Nb1/3)O3有效增强了NaNbO3陶瓷的反铁电性能。（三）分别在N2和O2气氛下制备NaNbO3-Na Ta O3陶瓷,研究烧结气氛和Na Ta O3复合对NaNbO3陶瓷结构、介电性能和电导率的影响。结果表明,所有陶瓷样品均为正交反铁电相,晶粒尺寸差别较小。并且,N2气氛下样品的介电常数大于O2。此外,在纯NaNbO3陶瓷中,N2气氛下样品的电导率大于O2;而与Na Ta O3复合后,烧结气氛对NaNbO3陶瓷电导率的影响减弱。综上所述,本文首先开展了不同晶体结构的Nb2O5原料对NaNbO3陶瓷结构和性能的研究,然后选用正交相Nb2O5,研究了Bi(Mg2/3Nb1/3)O3对NaNbO3陶瓷的反铁电增强效应。最后,研究了烧结气氛（N2,O2）和Na Ta O3复合对NaNbO3陶瓷结构、介电性能和电导率的影响。结果表明,NaNbO3陶瓷的结构和性能因为Nb2O5原料晶体结构的不同而出现了显着的差异,并且Bi(Mg2/3Nb1/3)O3能够有效增强NaNbO3陶瓷的反铁电性能。本文不仅在今后NaNbO3研究的Nb2O5原料选择上具有参考意义,也获得了1/6反铁电超结构,丰富了NaNbO3反铁电体系,有望进一步推动NaNbO3的反铁电研究与探索。
朱厚彬[6]（2012）在《铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的溶胶—凝胶法制备及其掺杂改性的研究》文中研究说明压电陶瓷材料是一种能够实现机械能和电能之间相互转换的重要材料，已被广泛应用在电子信息、超声换能、传感器、无损检测等技术领域。近年来，由于全世界范围内对于环境保护问题的关注，压电陶瓷材料的无铅化成为了必然的趋势。各国对于无铅压电陶瓷的研究扶持力度逐年增加，其中铌酸钠钾基无铅压电陶瓷因其优良的各项性能，关于它的相关研究工作逐渐成为了国内外材料研究界的热点和重点问题。占领这个领域的技术制高点，将是我国实施“弯道超越”战略的一个潜在的突破口。本文采用改进的溶胶-凝胶法，使用自制备的氢氧化铌作为铌源，草酸或柠檬酸作为螯合剂，乙二醇作为酯化剂，用酒石酸钾钠代替碳酸钠、碳酸钾作为钾源、钠源，以增加溶胶凝胶体系的络合作用，制备出了性能优良的NKN无铅压电陶瓷，并对（Na0.52-xK0.48Ndx）Nb1-xTixO3（NKN-NT）体系进行了一些掺杂改性的探索性研究。首先介绍了压电材料的历史、研究背景、性能参数、压电效应的机理、无铅压电陶瓷的发展现状及趋势、理论研究进展。其中着重对发展趋势中的掺杂改性及织构法和定向生长技术进行了分析。接下来，主要内容包括（K0.5Na0.5）NbO3无铅压电陶瓷制备和分析测试中所需的化学试剂、设备，实验流程及各个流程中的影响因素和注意事项。利用改进的溶胶-凝胶法制备了性能良好的（K0.5Na0.5）NbO3（简称NKN）粉体，利用单变量的方法改变反应条件进行对比，利用红外、TG-DSC、XRD和SEM测试手段进行测试及表征，并通过这些分析测试得出的实验数据和结果进行讨论，最终确定各反应条件对体系的影响作用，并为下一章的掺杂研究工作做铺垫。主要工作有：（1）改用酒石酸钾钠作为钠、钾源时，溶胶-凝胶体系中的反应机理。（2）粉体制备过程中，合成温度、升温速率对粉体的物相结构和形貌的影响；酒石酸钾钠作为钠、钾源时与碳酸钠、碳酸钾作为钠、钾源时，合成的粉体的物相结构和形貌的区别。（3）不同升温速率下获得的粉体，制备出的压电陶瓷的微观形貌及性能比较。（4）通过各制备条件下陶瓷的性能，反馈调节制备条件，确定NKN陶瓷的最佳烧结制度。最后，采用溶胶-凝胶法制备了（Na0.52-xK0.48Ndx）Nb1-xTiO3（简称NKN-NT）体系的无铅压电陶瓷，实验中研究了各Nd/Ti掺杂比例时，制备出的粉体的物相结构及形貌的特点，Nd/Ti的掺杂对NKN无铅压电陶瓷性能的影响。通过控制单变量的方法探索了样品制备的最佳烧结制度，研究发现Nd/Ti的加入对于提高NKN-NT体系的致密性和压电性有着良好的效果，随着掺杂量的逐渐增加，陶瓷的密度及压电常数先增加再减少，在4%掺杂比例时获得各项性能最佳值。但在体系中未发现准同型相界（MPB）的出现，体系的压电性能未有明显的提高，通过掺杂机理的分析，我们猜测Nd/Ti的掺杂起到的是“硬性”掺杂的效果。
马加奇[7]（2021）在《铌酸钠基陶瓷的制备及储能性能研究》文中研究说明能源问题困扰着人类的发展,电能作为能源的一种,相比于其他的能量形式,更易于存储于介质之中。储能陶瓷因储能特性以及快速的充放电性能、高功率密度成为能量存储领域的热点。当今用于储能的陶瓷以含铅元素的陶瓷为主。Pb造成大脑永久性损伤,伤害河流山川湖泊中的小鱼小虾。电子产品的元器件中大多含有铅,经常使用含铅元素,会对人的大脑和身体造成伤害。无铅化陶瓷的商用重担落在了这一代研究者肩上。本课题目标是研究铌酸钠基无铅电介质陶瓷材料的能量存储特性,并对其物相、介电和铁电等性能进行表征分析。（1-x）NaNbO3-xSr（Nb0.5Al0.5）O3 储能陶瓷（缩简为（1-x）NN-xSNA）经传统固相法制备并进行表征分析。由XRD图谱可知,SNA完全融入到了 NN的晶格当中,钙钛矿结构的特征峰均对应。SEM结果显示,晶粒尺寸不断地增大,最大组分拥有整个体系最大的晶粒尺寸。高于1300℃烧结,产生液相,是造成该现象的原因。而且,SNA的加入降低了 NN的介电常数。庆幸的是,SNA的引入带来了介电损耗降低,这有助于储能性能的提高。Pr数值降低和Eb数值提高,为组分0.75NN-0.25SNA带来了 Wrec=1.617 J·cm-3和η=82.5%,适用于实际应用的温度与频率稳定性该组分也有。（1-x）NaNbO3-xBi（Sn0.5Ni0.5）O3 储能陶瓷（缩简为（1-x）NN-xBSN）经传统固相法制备并进行表征分析。XRD谱图中可清晰明了的看到七大主要峰的对应,证实了 NN的制备成功。SEM图显示,在x=0.12时,晶粒尺寸为1.14μm,在该组分平均晶粒尺寸最小,这与之后的储能性能在该组分最高相一致。总的来说,BSN含量的等差加入,带来的是ε’和tanδ的逐渐减小。Pr数值降低和Eb数值提高,为组分0.88NN-0.12BSN带来Wrec=2.01 J·cm-3和η=80.3%,适用于实际应用的温度与频率双重稳定性该组分也有。该组分在180 kV·cm-1电场下,还拥有着突出的功率密度（PD=88.16 MW·cm-3）和电流密度（CD=979.59A·cm-2）。（1-x）NaNbO3-xBi（Nb0.33Ni0.67）O3 储能陶瓷（缩简为（1-x）NN-xBNN）经传统固相法制备并进行表征分析。通过XRD可以观察到,在BNN含量低于0.15时,没有不属于NN的小峰出现。但BNN含量到达0.20时,杂峰显现,杂峰对应着杂相,在x=0.20的SEM图中观察到明显的其他相。仔细查看各个SEM的平均晶粒尺寸（Ga）,组分x=0.10拥有最小的晶粒尺寸,对应着体系最高的储能性能。Pr奔向低值和Eb数值提高,为组分0.90NN-0.10BNN的体系提供了Wrec=2.297 J·cm-3和η=79.7%。适用于实际应用的温度与频率稳定性0.10BNN也有。（1-x）NaNbO3-xBi（Zr0.5Mg0.5）O3 储能陶瓷（缩简为（1-x）NN-xBZM）经传统固相法制备并进行表征分析。在x=0.03-0.18的XRD谱图中,均没有发现任何第二相的出现,完美的NN固溶体被制备了出来。同一尺度下测量的SEM显示,x≤0.09,晶粒尺寸较小,x>0.09时,晶粒尺寸增加了近一倍,也更加的紧凑致密。总体看来,BZM的添加,同样带来介电常数与损耗的降低。Pr数值向零值靠近和Eb数值提高,为组分0.88NN-0.12BZM带来了Wrec=3.01 J·cm-3和η=90.3%,适用于实际应用的双重稳定性（温度及频率）该组分也出现了。同时,0.12BZM组分陶瓷在220kV·cm-1电场下表现出大的PD=38.67 MW·cm-3,Wdc=0.512 J·cm-3和短瞬的t0.9=41.2 ns的放电特性。
胡小康[8]（2018）在《铌酸钾钠纳米线极化效应的透射电子显微学研究》文中进行了进一步梳理随着科学技术的快速发展和人类社会需求的不断增加,各种功能材料成为研究的热点。铁电材料作为一种有高光机电热耦合效应的功能性材料,广泛应用于压力传感、铁电存储、光伏等领域。其中锆钛酸铅（PZT）铁电陶瓷和薄膜是目前性能最好、应用最广泛的铁电材料之一,然而PZT中含有铅元素,对环境的污染很严重,因此无铅铁电材料近年来逐渐成为研究的重点。铌酸钾钠（KNN）是一种钙钛矿结构的无铅铁电材料,是未来可替代PZT的潜在铁电材料之一。本文以KNN纳米线为研究目标,着重分析了纳米线的晶体结构和极化效应。本研究利用水热法在钛酸锶（STO）衬底上生长铌酸钾钠纳米线阵列,然后利用聚焦离子束和球差校正电子显微术对KNN-STO界面进行了原子尺度的结构和性能表征。利用透射电子显微镜获取了界面的高分辨像（HRTEM）,通过X射线能谱得到了界面处各种元素的具体分布,并且通过选区电子衍射（SAED）和几何相位分布（GPA）分析得到靠近界面处KNN纳米线与STO衬底的晶格失配率约为3.24%。进行了原位加热和加电TEM表征,利用原位样品杆将KNN纳米线置于变温和外加电压环境中,通过比较不同条件下SAED和HRTEM,我们发现高温下电子束辐照会对纳米线晶体结构造成明显损伤。利用球差校正扫描透射电子显微技术（STEM）获得了KNN-STO界面区域的高角环形暗场像（HAADF）,并通过STEM-EDS谱分布图确定了界面处各原子柱所对应的具体元素,且在KNN-STO界面处发现了刃型位错。利用二维高斯拟合算法获取HAADF像中各原子柱中心位置,并通过python编写程序得到Nb原子相对周围K/Na原子中心位置的偏移量。通过计算未退火和800℃退火的KNN晶胞尺寸和a、c方向尺寸比,发现800℃退火后a方向晶胞尺寸变大,c方向晶胞尺寸变小,KNN晶体发生了相变,处于准同型相界附近,解释了800℃退火后KNN压电性能增强的原因。此外还在KNN纳米线中首次观测到纳米级的铁电畴结构,且相邻畴结构之间存在90°畴壁。
林旭[9]（2017）在《稀土LnFeO3（Ln=La,Nd,Sm,Eu）和NaNbO3的结构与性能研究》文中研究表明作为一类重要的功能材料,钙钛矿结构的稀土铁氧体LnFeO3（Ln=La、Nd、Sm、Eu）与NaNbO3因其独特的结构特点而展现出诸多有趣的性质,如铁磁性、铁电性、光催化等特性,应用潜力丰富;探究其结构与性质已成为当今研究的热门课题。本文主要设计了可行的固相烧结工艺,表征了制备样品的铁磁性,并以其铁性反转特性、室温下的铁磁或铁电性及畴结构形态为研究内容,对其实验现象与性能机理进行探索,研究成果如下:首先,设计了LnFeO3烧结工艺进行,结合文献与样品的差热失重曲线确定试烧温度范围,对比收缩率获得了精确的烧结温度及保温时间。进行了XRD分析确定样品中的合成相,且无明显第二相。扫描电镜观测到样品晶粒分布均匀、致密,没有明显气孔。为研究铁磁性,测量了样品的室温磁滞回线及高低温磁性温谱。室温下,细长的“束腰”型磁滞回线反映出其弱铁磁与反铁磁性质;高低温时的磁性温谱则反映了样品的磁化反转现象,这与其内部自旋重取向造成的磁相转变相关。观察了样品的畴结构,探明了样品微结构与铁磁性的关联。样品的原子力显微镜测量结果反映了与扫描电镜结果相一致的晶粒形貌尺寸,观察到晶粒上大量的条纹畴结构,其取向一致分布均匀。磁力显微镜图像中磁性分布与晶粒的电畴一致,说明多铁性材料中铁磁铁电的耦合与畴结构有一定关联性。其次,以固相反应法,精确控制反应条件及工艺参数烧结制备出NaNbO3透明陶瓷。分别以X射线衍射、扫描电子显微镜、铁电电滞回线及紫外可见光谱测量表征了样品的相结构、形貌及电光特性。XRD结果表明含有Pbcm反铁电相及R3c铁电相;SEM图像显示晶粒结构致密、气孔少,利于增强样品透光性。紫外可见光吸收光谱及其定量计算,得出其禁带宽度,并说明NaNbO3在可见光范围内具有高透过率。两相共存使NaNbO3透明陶瓷表现为常温下“束腰型”电滞回线的铁电特征;由饱和电滞回线计算所得储能密度与击穿电压说明其在存储电容器方面有着广阔的应用前景。
程明强[10]（2020）在《元素掺杂改性PMN-PT压电陶瓷和透明电光陶瓷的制备及性能研究》文中提出弛豫铁电体铌镁酸铅-钛酸铅[分子式为（1-x）Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3,简写为PMN-xPT]具有优异的压电、电光、热释电等性能,已成为医用超声成像、工业无损探伤、水下声呐、电光调制、红外成像等领域高端器件的核心材料。1997年PMN-xPT单晶的发现被Science评价为“五十年来铁电领域最令人激动的发现”,2018-2020年Science、Nature、Nature Materials先后报道通过稀土元素掺杂大幅提高了PMN-xPT单晶/陶瓷的压电系数、机电耦合系数、透光率等性能,进一步提升了该材料的应用前景。PMN-xPT基材料的元素掺杂改性及其高性能产生机理成为新的研究热点。本论文采用铌铁矿法制备了元素掺杂改性的PMN-xPT的粉体并用两步烧结法制备PMN-xPT陶瓷。研究了元素掺杂种类、元素掺杂浓度、PMN-xPT固溶配比、陶瓷制备工艺等因素对PMN-xPT陶瓷结构和性能的影响。成功制备出高压电系数、高机械品质因素、高机电耦合系数的PMN-xPT压电陶瓷,并制备出高电光性能的PMN-xPT透明陶瓷,对稀土元素掺杂改性机理进行了初步探讨。具体内容如下:1研究了Mn掺杂量对PMN-0.25PT陶瓷结构和性能的影响:发现3 mol%Mn掺杂时可以在稍微降低压电系数d33和机电耦合系数k的前提下大幅度提升了陶瓷的机械品质因数Qm,（提升约15倍）,使得材料的综合品质因素FOM（Qm?d或Qm?k2）大幅提升,提升了其在高功率器件方面的应用前景。发现老化后的3mol%Mn掺杂的PMN-0.25PT陶瓷出现了双电滞回线,极化后出现明显的不对称场致应变和应变记忆现象,并应用“缺陷对称一致性”进行了解释。2、研究了Sm掺杂对不同固溶配比PMN-xPT陶瓷结构和性能的影响:发现Sm掺杂可以大幅度提升陶瓷的压电性能。2.5 mol%的Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷的压电系数d33达到了1634 pC/N,机电耦合系数kp达到了80.66%,均高于2018年Nature Materials所报道的性能,为目前已知最高值。通过极化前后的介电温谱,透射电镜选区电子衍射、明暗场像和高分辨像等手段研究了不同压电性能PMN-PT陶瓷的相变和显微结构,用场致相变和广泛分布的高密度异质极性区域解释了其高压电性能产生机理。3、制备了近红外波段材料的透明度接近50%的Sm掺杂PMN-xPT透明电光陶瓷,利用改进的单光束补偿法测量了光强和电压的关系,利用半波电压法和相移法计算了陶瓷的电光系数约为1073 pm/V,约为铌酸锂单晶的50倍,远高于PMN-PT单晶及其目前报道的其他电光材料的电光系数;半波电压为约100V（样品厚度0.8mm,宽度1mm时）,远低于KDP单晶、LiNbO3单晶的半波电压;表明Sm掺杂PMN-PT透明电光陶瓷在光通信领域具有良好的应用前景。
二、TEM STUDIES OF DOMAIN WALLS IN BARIUM SODIUM NIOBATE（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TEM STUDIES OF DOMAIN WALLS IN BARIUM SODIUM NIOBATE（论文提纲范文）
（1）铌酸钾钠基无铅压电材料微结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 基本概念 |
| 1.2 钙钛矿结构 |
| 1.3 铁电畴的描述和表征方法 |
| 1.4 压电材料的无铅化 |
| 第2章 PZT和KNN研究进展 |
| 2.1 PZT的晶体结构与畴结构研究进展 |
| 2.2 KNN基无铅压电材料的研究进展 |
| 2.2.1 KNN的晶体结构 |
| 2.2.2 KNN的化学掺杂 |
| 2.2.3 KNN基材料的畴结构与畴工程 |
| 2.2.4 KNN基陶瓷的温度稳定性 |
| 2.3 本文的选题依据及研究内容 |
| 第3章 材料与方法 |
| 3.1 样品制备 |
| 3.1.1 KNLN陶瓷的制备 |
| 3.1.2 KNLN单晶的制备 |
| 3.1.3 KNLN织构化陶瓷的制备 |
| 3.2 样品表征 |
| 第4章 KNLN无铅压电陶瓷相结构和畴结构研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 第二相对多晶型相界的影响 |
| 4.3 畴结构研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 固相法制备KNLN单晶的畴结构研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 KNLN单晶层的成份和取向分析 |
| 5.3 KNLN单晶层的畴结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 KNLNTS织构化无铅压电陶瓷的生长机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模板的微结构分析 |
| 6.3 织构化陶瓷的物相演变 |
| 6.4 织构化陶瓷的微结构演变 |
| 6.5 弥散相变的微结构解释 |
| 6.6 织构化陶瓷的畴结构分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）利用电子显微学方法测量常见铁性序参量的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铁磁体与铁电体 |
| 1.1.1 铁磁体 |
| 1.1.2 铁电体 |
| 1.2 反铁电材料研究现状 |
| 1.2.1 畴结构研究 |
| 1.2.2 磁电耦合与压电性能研究 |
| 1.2.3 储能性能研究 |
| 1.2.4 铌酸银研究概况 |
| 1.3 唯象理论简介 |
| 1.3.1 朗道的连续相变理论 |
| 1.3.2 金茨堡和德文希尔的推广 |
| 1.3.3 Kittel的早期反铁电模型 |
| 1.3.4 Tolédano的反铁电模型 |
| 1.4 论文研究目的、思路及研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 电镜理论与实验方法 |
| 2.1 球差校正透射电子显微学 |
| 2.1.1 透射电子显微镜基本结构 |
| 2.1.2 像差简介 |
| 2.1.3 球差校正透射电镜基本原理 |
| 2.2 扫描透射电子显微学 |
| 2.2.1 STEM理论基础 |
| 2.2.2 明场像与环形明场像 |
| 2.2.3 暗场像 |
| 2.2.4 理想的线性成像 |
| 2.3 常用分析电子显微学方法 |
| 2.3.1 选区电子衍射 |
| 2.3.2 会聚束电子衍射 |
| 2.3.3 X射线能量色散谱 |
| 2.3.4 电子能量损失谱 |
| 2.4 宏观测试方法 |
| 2.4.1 X射线衍射 |
| 2.4.2 超导量子干涉仪 |
| 2.5 实验仪器与试样 |
| 2.5.1 实验设备 |
| 2.5.2 样品来源 |
| 2.5.3 试样制备方法 |
| 2.5.4 计算机平台 |
| 第3章 维纳滤波对包含非周期位移图像的影响 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 理论分析 |
| 3.2.1 维纳滤波的基本原理 |
| 3.2.2 非周期性位移在频域的体现 |
| 3.3 模拟实验 |
| 3.3.1 模型构建 |
| 3.3.2 图像模拟 |
| 3.3.3 数据分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 LSMO薄膜磁参数的EMCD测量 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 EMCD技术的原理、发展与应用 |
| 4.2.1 EMCD理论基础 |
| 4.2.2 EMCD方法的应用和发展 |
| 4.3 LSMO室温磁参数的EMCD测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 反铁电相铌酸银的原子尺度结构 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 铌酸银中的反铁电位移与两类主要缺陷 |
| 5.2.1 反铁电位移 |
| 5.2.2 反铁电畴界 |
| 5.2.3 反相畴壁 |
| 5.3 铌原子的±[001]c位移微区 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 钽掺杂铌酸银储能性能增强的分析 |
| 6.1 本章引论 |
| 6.2 约化反铁电序参量 |
| 6.3 钽掺杂铌酸银储能性能增强的分析 |
| 6.3.1 实验结果 |
| 6.3.2 数据分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 附录A EMCD谱图处理的MATLAB代码 |
| 附录B EELS散射截面的推导 |
| 附录C EMCD分析用到的布洛赫波理论 |
| 附录D 含动力学因子的EELS二次微分散射截面 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）铋基钙钛矿结构材料的制备与电学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文的主要创新与贡献 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿结构材料的结构与电学性能 |
| 1.1.1 钙钛矿结构 |
| 1.1.2 铁电性能 |
| 1.1.3 热释电性能 |
| 1.1.4 压电性能 |
| 1.1.5 介电性能 |
| 1.1.6 气敏性能 |
| 1.2 BiFeO_3基材料的结构与性能 |
| 1.2.1 结构特点 |
| 1.2.2 电磁性能 |
| 1.2.3 掺杂改性 |
| 1.3 Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3基材料的结构与性能 |
| 1.3.1 结构特点 |
| 1.3.2 掺杂改性 |
| 1.4 本文的选题背景和意义 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验原料与制备工艺 |
| 2.2 分析表征与测试技术 |
| 第3章 A位La取代BiFeO_3陶瓷的非线性伏安特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 物相与表面形貌 |
| 3.3.2 伏安特性及导电机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 A位Ba取代BiFeO_3的气敏特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物相与表面形貌 |
| 4.3.2 气敏性能及气敏机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 A位Ce取代BiFeO_3的磁学特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 物相与表面形貌 |
| 5.3.2 磁学性能及相关机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 BNT-BKT-NN陶瓷的大电致应变与相变 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 物相与表面形貌 |
| 6.3.2 铁电压电及介电性能 |
| 6.3.3 电致相变及电致应变 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 BNT-BKT-NN陶瓷的介电调谐特性 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验过程 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 物相与表面形貌 |
| 7.3.2 介电调谐及导电机制 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 BNKT-BMN陶瓷的低电场大电致应变 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验过程 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 物相与表面形貌 |
| 8.3.2 铁电性能及电致应变 |
| 8.4 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（4）碱金属铌酸盐粉体及其陶瓷的熔盐法制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 碱金属铌酸盐系无铅压电陶瓷研究现状 |
| 1.2.1 钙钛矿型碱金属铌酸盐陶瓷 |
| 1.2.2 四方钨青铜型碱金属铌酸盐陶瓷 |
| 1.3 无铅压电陶瓷性能的改善途径 |
| 1.3.1 促进致密化 |
| 1.3.2 设计显微组织 |
| 1.3.3 调控相结构 |
| 1.4 熔盐法 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 粉体合成 |
| 2.2.1 KSr_2Nb_5O_(15) 微晶粉体 |
| 2.2.2 Na_2Nb_8O_(21) 微晶粉体 |
| 2.2.3 NaNbO_3 微晶粉体 |
| 2.2.4 K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3 粉体 |
| 2.3 无铅压电陶瓷制备 |
| 2.3.1 干压成型 |
| 2.3.2 涂刷流延成型 |
| 2.4 实验样品表征及其性能测试 |
| 2.4.1 物相分析与织构度 |
| 2.4.2 显微结构分析 |
| 2.4.3 陶瓷试样的密度 |
| 2.4.4 陶瓷试样的介电性能 |
| 2.4.5 陶瓷样品的铁电性能 |
| 2.4.6 陶瓷样品的压电性能 |
| 第三章 工艺参数对铌酸锶钾微晶化学成分和形貌的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 成型压力的影响 |
| 3.2.1 化学成分 |
| 3.2.2 表面形貌 |
| 3.3 煅烧温度的影响 |
| 3.3.1 化学成分 |
| 3.3.2 表面形貌 |
| 3.4 KSr_2Nb_5O_(15) 微晶生长机制分析 |
| 3.5 KSr_2Nb_5O_(15) 陶瓷的制备 |
| 3.5.1 烧结行为 |
| 3.5.2 微观组织 |
| 3.5.3 介电性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 铌酸钠基陶瓷的制备及其电性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 Na_2Nb_8O_(21) 陶瓷的制备 |
| 4.2.1 原料合成 |
| 4.2.2 烧结行为 |
| 4.2.3 显微结构 |
| 4.2.4 介电性能 |
| 4.3 NaNbO_3 基陶瓷的制备 |
| 4.3.1 原料合成 |
| 4.3.2 烧结行为 |
| 4.3.3 织构度 |
| 4.3.4 显微结构 |
| 4.3.5 电性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）铌酸钠陶瓷的结构、电学性能及二元复合改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 正常铁电体 |
| 1.1.2 弛豫铁电体 |
| 1.1.3 反铁电体 |
| 1.2 NaNbO_3的结构和性能 |
| 1.2.1 NaNbO_3的晶体结构 |
| 1.2.2 NaNbO_3的电学性能 |
| 1.3 NaNbO_3基陶瓷的研究现状 |
| 1.3.1 NaNbO_3基铁电陶瓷 |
| 1.3.2 NaNbO_3基弛豫铁电陶瓷 |
| 1.3.3 NaNbO_3基反铁电陶瓷 |
| 1.4 本文的研究背景与研究内容 |
| 1.4.1 研究意义和研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 样品制备和测试分析 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.2 测试分析 |
| 2.2.1 结构和形貌表征 |
| 2.2.2 性能表征 |
| 第3章 不同Nb_2O_5制备的NaNbO_3陶瓷的结构和性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同Nb_2O_5 制备的NaNbO_3 粉体和陶瓷的物相结构 |
| 3.3 不同Nb_2O_5 制备的NaNbO_3 粉体和陶瓷的形貌结构 |
| 3.4 不同Nb_2O_5 制备的NaNbO_3 陶瓷的拉曼光谱 |
| 3.5 不同Nb_2O_5 制备的NaNbO_3 陶瓷的铁电性能 |
| 3.6 不同Nb_2O_5 制备的NaNbO_3 陶瓷的压电性能 |
| 3.7 不同Nb_2O_5 制备的NaNbO_3 陶瓷的介电性能 |
| 3.8 不同Nb_2O_5 制备的NaNbO_3 陶瓷的热膨胀性能 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 (1-x)NaNbO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3陶瓷的结构和性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 (1-x)NaNbO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3 陶瓷的物相结构 |
| 4.3 (1-x)NaNbO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3 陶瓷的形貌结构 |
| 4.4 (1-x)NaNbO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3 陶瓷的拉曼光谱 |
| 4.5 (1-x)NaNbO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3 陶瓷的TEM图样 |
| 4.6 (1-x)NaNbO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3 陶瓷的介电性能 |
| 4.7 (1-x)NaNbO_(3-x)Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3 陶瓷的反铁电性能 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 (1-x)NaNbO_(3-x)NaTaO_3陶瓷的结构和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 (1-x)NaNbO_(3-x)NaTaO_3 陶瓷的物相和形貌结构 |
| 5.3 (1-x)NaNbO_(3-x)NaTaO_3 陶瓷的介电性能 |
| 5.4 (1-x)NaNbO_(3-x)NaTaO_3 陶瓷的电导率和载流子激活能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（6）铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的溶胶—凝胶法制备及其掺杂改性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 压电材料的发展史 |
| 1.2 压电材料的分类及应用 |
| 1.3 压电材料和电介质材料的关系 |
| 1.4 压电效应 |
| 1.4.1 压电效应产生的原因 |
| 1.4.2 正压电效应和逆压电效应 |
| 1.4.3 压电陶瓷的压电效应 |
| 1.5 压电陶瓷的铁电效应 |
| 1.6 压电陶瓷的性能参数 |
| 1.6.1 介电常数 |
| 1.6.2 压电陶瓷的介电损耗 |
| 1.6.3 机械品质因数 |
| 1.6.4 机电耦合系数 Kp |
| 1.6.5 弹性系数 |
| 1.6.6 压电常数 |
| 1.7 铌酸钠钾无铅压电陶瓷研究的意义及发展现状 |
| 1.7.1 铌酸钠钾无铅压电陶瓷研究的意义 |
| 1.7.2 根据 Na/k 比微调确定准同型相界的位置 |
| 1.7.3 制备工艺的改善 |
| 1.7.4 添加烧结助剂 |
| 1.7.5 添加第二组元 |
| 1.7.6 A/B 位替代 |
| 1.7.7 (Na，K)NbO3基无铅压电陶瓷的基础理论及应用的进展 |
| 1.7.8 晶粒定向生长技术和织构法 |
| 2 NKN 的溶胶-凝胶法制备工艺流程与测试表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程中所使用的药品和仪器 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 NKN 无铅压电陶瓷的工艺流程 |
| 2.3.1 主要流程说明 |
| 2.3.2 氢氧化铌的自制备 |
| 2.3.3 NKN 陶瓷粉体的制备 |
| 2.3.4 压制成型 |
| 2.3.5 烧结 |
| 2.3.6 制备电极 |
| 2.3.7 NKN 无铅压电陶瓷的极化 |
| 2.3.8 压电陶瓷的密度测试 |
| 2.3.9 NKN 无铅压电陶瓷电性能的测试 |
| 2.3.10 NKN 无铅压电陶瓷相结构及形貌 |
| 2.4 铌酸钠钾无铅压电陶瓷制备中各工艺参数的确定及表征 |
| 2.4.1 干凝胶体系成分分析 |
| 2.4.2 预烧温度的确定 |
| 2.4.3 NKN 无铅压电陶瓷粉体的结构分析和形貌特征 |
| 2.4.4 碳酸钾、碳酸钠作为钠源、钾源时粉体的结晶情况与形貌特征 |
| 2.4.5 升温速率对粉体形貌的影响 |
| 2.5 NKN 无铅压电陶瓷的烧结温度的确定 |
| 2.5.1 不同烧结温度下陶瓷的 XRD 图 |
| 2.5.2 不同烧结温度下的陶瓷微观结构 |
| 2.5.3 升温速率对陶瓷形貌的影响 |
| 2.5.4 压电陶瓷性能测试 |
| 2.6 利用不同形貌 NKN 粉体制备的压电陶瓷的性能比较 |
| 2.7 小结 |
| 3 (Na)(0.52 )-xK_(0.48)Nd_x)Nb_(1-x)Ti_xO_3 无铅压电陶瓷性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 (Na)(0.52)-xK_(0.48)Nd_x)Nb_(1-x)Ti_xO_3无铅压电陶瓷的制备及工艺参数确定 |
| 3.2.1 Na/K 比的确定 |
| 3.2.2 药品的选择、用量及加入方式 |
| 3.2.3 pH 对体系的影响 |
| 3.2.4 实验流程 |
| 3.3 合成温度对(Na_(0.52)K_(0.48))NbO_3体系粉体的相结构和微观形貌的影响 |
| 3.4 钕、钛掺杂比例对粉体物相结构及微观形貌的影响 |
| 3.5 NKN-NT 的性能与烧结温度的关系 |
| 3.5.1 各掺杂比例的(Na)(0.52)-xK_(0.48)Nd_x)Nb_(1-x)Ti_xO_3的密度随温度的变化关系 |
| 3.5.2 NKN-xNT 体系无铅压电陶瓷的 d33、εr，Ke、Qm与掺杂比例的关系 |
| 3.6 升温速率对 NKN-NT6 无铅压电陶瓷的微结构的影响 |
| 3.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）铌酸钠基陶瓷的制备及储能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 陶瓷电介质材料的储能特性及其影响因素 |
| 1.2.1 储能特性 |
| 1.2.2 储能特性的影响因素 |
| 1.3 陶瓷电介质的充放电特性 |
| 1.4 储能陶瓷材料的研究现状 |
| 1.4.1 Pb(Zr, Ti)O_3基陶瓷 |
| 1.4.2 SrTiO_3基陶瓷 |
| 1.4.3 BaTiO_3基陶瓷 |
| 1.4.4 BiFeO_3基陶瓷 |
| 1.4.5 Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3基陶瓷 |
| 1.4.6 K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3基陶瓷 |
| 1.4.7 AgNbO_3基陶瓷 |
| 1.4.8 NaNbO_3基陶瓷 |
| 1.5 本课题的提出和主要研究内容 |
| 2 实验方案和性能表征 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器及测试设备 |
| 2.3 实验工艺流程 |
| 2.4 实验结果表征与性能测试 |
| 2.4.1 物相结构 |
| 2.4.2 微观形貌 |
| 2.4.3 介电性能 |
| 2.4.4 铁电性能 |
| 2.4.5 击穿性能分析 |
| 2.4.6 储能性能分析 |
| 2.4.7 充放电性能分析 |
| 3 SNA含量对NN陶瓷的性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 NN-SNA储能陶瓷的性能研究 |
| 3.2.1 NN-SNA陶瓷的物相结构与微观形貌分析 |
| 3.2.2 NN-SNA陶瓷的介电性能分析 |
| 3.2.3 NN-SNA陶瓷的储能性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 BSN含量对NN陶瓷的性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NN-BSN储能陶瓷的性能研究 |
| 4.2.1 NN-BSN陶瓷的物相结构与微观形貌分析 |
| 4.2.2 NN-BSN陶瓷的介电性能分析 |
| 4.2.3 NN-BSN陶瓷的储能性能分析 |
| 4.2.4 NN-BSN陶瓷的欠阻尼性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 BNN含量对NN陶瓷的性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NN-BNN储能陶瓷的性能研究 |
| 5.2.1 NN-BNN陶瓷的物相结构与微观形貌分析 |
| 5.2.2 NN-BNN陶瓷的介电性能分析 |
| 5.2.3 NN-BNN陶瓷的储能性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 BZM含量对NN陶瓷的性能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 NN-BZM储能陶瓷的性能研究 |
| 6.2.1 NN-BZM陶瓷的物相结构与微观形貌分析 |
| 6.2.2 NN-BZM陶瓷的介电性能分析 |
| 6.2.3 NN-BZM陶瓷的储能性能分析 |
| 6.2.4 NN-BZM陶瓷的充放电性能分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（8）铌酸钾钠纳米线极化效应的透射电子显微学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 铁电材料的基本性质 |
| 1.2 铁电材料的研究背景和进展 |
| 1.2.1 铁电薄膜界面结构研究 |
| 1.2.2 铁电材料中区域极化和畴结构 |
| 1.2.3 铁电材料的原位透射电子显微结构表征 |
| 1.3 铌酸钾钠材料的基本性质 |
| 1.4 铌酸钾钠材料的研究方向和进展 |
| 1.5 本工作的研究目的和意义 |
| 2.实验过程及研究方法 |
| 2.1 铌酸钾钠纳米线合成 |
| 2.2 铌酸钾钠纳米线样品制备 |
| 2.2.1 聚焦离子束的基本原理 |
| 2.2.2 铌酸钾钠纳米线界面TEM样品制备 |
| 2.3 涉及的表征手段及其原理 |
| 2.3.1 选区电子衍射 |
| 2.3.2 高分辨透射电子显微术 |
| 2.3.3 扫描透射电子显微术及高角环形暗场像 |
| 2.3.4 X射线能谱分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.铌酸钾钠纳米线基本晶体结构表征 |
| 3.1 铌酸钾钠纳米线阵列形貌表征 |
| 3.2 铌酸钾钠纳米线结构表征 |
| 3.3 铌酸钾钠纳米线界面应力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.铌酸钾钠纳米线原位TEM研究 |
| 4.1 原位TEM的基本原理 |
| 4.2 铌酸钾钠纳米线的原位加热TEM表征 |
| 4.3 铌酸钾钠纳米线的原位加电场TEM表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.铌酸钾钠纳米线界面原子尺度自发极化研究 |
| 5.1 铌酸钾钠纳米线界面原子尺度结构及成分表征 |
| 5.2 铌酸钾钠纳米线界面原子位置偏移矢量图 |
| 5.3 退火前后铌酸钾钠纳米线自发极化对比研究 |
| 5.4 铌酸钾钠纳米线畴结构研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表论文目录 |
（9）稀土LnFeO3（Ln=La,Nd,Sm,Eu）和NaNbO3的结构与性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 稀土多铁材料的研究现状 |
| 1.2.1 LnFeO_3结构 |
| 1.2.2 LnFeO_3铁磁铁电性能 |
| 1.3 多铁材料微结构畴与畴壁的研究与进展 |
| 1.3.1 畴 |
| 1.3.2 畴壁 |
| 1.3.3 畴壁的表征方法 |
| 1.4 LnFeO_3制备工艺 |
| 1.4.1 薄膜的制备 |
| 1.4.2 单晶的制备 |
| 1.4.3 陶瓷的制备 |
| 第二章 稀土铁酸盐LnFeO_3的实验制备与测试方法 |
| 2.1 样品制备方法 |
| 2.2 样品的测试方法 |
| 2.2.1 XRD衍射仪 |
| 2.2.2 差示扫描与热重（DSC-TGA） |
| 2.2.3 扫描电子显微镜镜（SEM） |
| 2.2.4 磁学测量系统 |
| 2.2.5 原子力显微镜 |
| 第三章 稀土LnFeO_3陶瓷的制备与磁性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验程序 |
| 3.2.1 样品制备 |
| 3.2.2 样品性能测试 |
| 3.3 LaFeO_3测量结果分析 |
| 3.3.1 DSC曲线分析 |
| 3.3.2 物相分析与显微结构 |
| 3.3.3 LaFeO_3的磁性能 |
| 3.3.4 LaFeO_3原子力显微结构分析 |
| 3.4 NdFeO_3测量结果与分析 |
| 3.4.1 DSC曲线分析 |
| 3.4.2 物相分析与显微结构 |
| 3.4.3 NdFeO_3的磁性能 |
| 3.4.4 NdFeO_3原子力显微结构分析 |
| 3.5 SmFeO_3测量结果与分析 |
| 3.5.1 DSC曲线分析 |
| 3.5.2 物相分析与显微结构 |
| 3.5.3 SmFeO_3的磁性能 |
| 3.5.4 SmFeO_3原子力显微结构分析 |
| 3.6 EuFeO_3测量结果与分析 |
| 3.6.1 DSC曲线分析 |
| 3.6.2 物相分析与显微结构 |
| 3.6.3 EuFeO_3的磁性能 |
| 3.6.4 EuFeO_3原子力显微结构分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 NaNbO_3透明陶瓷的制备及电光特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备与测试 |
| 4.3 NaNbO_3的测量结果与分析 |
| 4.3.1 物相分析与形貌测试 |
| 4.3.2 NaNbO_3的电学性能 |
| 4.3.3 NaNbO_3的光学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（10）元素掺杂改性PMN-PT压电陶瓷和透明电光陶瓷的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿结构铁电材料的单胞结构 |
| 1.2 弛豫铁电体PMN-PT简介 |
| 1.3 PMN-PT铁电体的压电性能 |
| 1.3.1 压电性能简介 |
| 1.3.2 PMN-PT铁电陶瓷材料的压电发展简介 |
| 1.3.3 PMN-PT铁电材料的元素掺杂改性 |
| 1.3.4 PMN-PT 弛豫铁电体铁电体的压电理论 |
| 1.4 PMN-PT弛豫铁电体的电光性能 |
| 1.4.1 电光效应 |
| 1.4.2 PMN-PT陶瓷透明的影响因素 |
| 1.4.3 压电体的透明度和电光性能研究 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 PMN-PT陶瓷的制备及表征方法 |
| 2.1 PMN-PT陶瓷的制备 |
| 2.1.1 PMN-PT陶瓷粉体的制备 |
| 2.1.2 PMN-PT陶瓷坯体的成型 |
| 2.1.3 PMN-PT陶瓷坯体的烧结 |
| 2.2 PMN-PT陶瓷的结构分析与性能测量方法 |
| 2.2.1 物相和微结构分析 |
| 2.2.2 机电性能测量 |
| 2.2.3 光学性能测量 |
| 第三章 Mn掺杂改性PMN-PT铁电陶瓷 |
| 3.1 Mn掺杂PMN-PT陶瓷的物相分析和微观结构表征 |
| 3.1.1 Mn掺杂PMN-PT陶瓷的XRD分析 |
| 3.1.2 Mn掺杂PMN-PT陶瓷SEM表征 |
| 3.2 Mn掺杂PMN-PT陶瓷的机电性质 |
| 3.2.1 Mn掺杂PMN-PT陶瓷的电滞回线 |
| 3.2.2 Mn掺杂PMN-PT陶瓷的介电特性 |
| 3.2.3 Mn掺杂PMN-PT陶瓷的压电特性和阻抗图谱 |
| 3.2.4 Mn掺杂PMN-PT陶瓷的应变-电场曲线 |
| 3.3 Mn掺杂PMN-PT陶瓷老化和应变记忆效应的机理研究 |
| 3.3.1 不同状态材料的电滞回线和应变曲线的对比 |
| 3.3.2 老化状态机理的解释和极化状态理论的补充 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Sm掺杂改性PMN-PT铁电陶瓷 |
| 4.1 Sm掺杂PMN-PT陶瓷的物相分析和微观结构表征 |
| 4.1.1 Sm掺杂PMN-PT陶瓷XRD分析 |
| 4.1.2 Sm掺杂PMN-PT陶瓷SEM表征 |
| 4.2 Sm掺杂PMN-PT陶瓷的机电性能 |
| 4.2.1 铁电性分析 |
| 4.2.2 介电性质研究 |
| 4.2.3 机电性能研究 |
| 4.3 Sm掺杂PMN-PT高压电性能的来源和机理研究 |
| 4.3.1 极化前后物相变化:场致相变 |
| 4.3.2 透射电子显微分析:异质极性区域 |
| 4.4 Sm掺杂PMN-PT陶瓷的电光性能 |
| 4.4.1 Sm掺杂PMN-PT透明陶瓷的透光率 |
| 4.4.2 Sm掺杂PMN-PT透明陶瓷的电光性能 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、TEM STUDIES OF DOMAIN WALLS IN BARIUM SODIUM NIOBATE（论文参考文献）
- [1]铌酸钾钠基无铅压电材料微结构研究[D]. 傅正钱. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2018(01)
- [2]利用电子显微学方法测量常见铁性序参量的研究[D]. 李根. 清华大学, 2019
- [3]铋基钙钛矿结构材料的制备与电学性能研究[D]. 董广志. 西北工业大学, 2016(04)
- [4]碱金属铌酸盐粉体及其陶瓷的熔盐法制备研究[D]. 吕蕊. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]铌酸钠陶瓷的结构、电学性能及二元复合改性研究[D]. 李威. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [6]铌酸钠钾基无铅压电陶瓷的溶胶—凝胶法制备及其掺杂改性的研究[D]. 朱厚彬. 齐齐哈尔大学, 2012(02)
- [7]铌酸钠基陶瓷的制备及储能性能研究[D]. 马加奇. 陕西科技大学, 2021(09)
- [8]铌酸钾钠纳米线极化效应的透射电子显微学研究[D]. 胡小康. 华中科技大学, 2018(05)
- [9]稀土LnFeO3（Ln=La,Nd,Sm,Eu）和NaNbO3的结构与性能研究[D]. 林旭. 中国计量大学, 2017(03)
- [10]元素掺杂改性PMN-PT压电陶瓷和透明电光陶瓷的制备及性能研究[D]. 程明强. 青岛大学, 2020(01)