氧化物介电陶瓷材料的研究开题报告
2021-12-12 18:30:04
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
本文试图通过改变成分的方式对氧化物介电陶瓷材料中的压电材料进行性能的改进。通过对比国内外以及过去与现在在压电材料方面的研究、分析当前压电材料的发展趋势、对比各类压电材料的性能与应用优缺点,改进一两种既制作工艺成熟又性能较为优良的压电材料。
压电材料在近现代的无多高精尖领域都有很广泛的应用,所应用的学科领域包括并不止于光学、声学、电子学、医学,制造领域包括并不止于换能器、振荡器、加速计、表面声波材料、石英谐振器、驱动器、医学仪器设备。特别是在传感器材料上扮演着不可或缺的角色,压力传感器是工业实践中最为常用的传感器之一,涉及石化、油井、船舶、机床、水利水电、铁路交通等众多行业。
压电材料的制备工艺的改进以及对压电材料的改性是提高压电材料性能的两种重要途径。压电材料性能的改进能提升工程建设质量、提高数据探测精度、提高生产效率。压电材料的性能改进对生产生活都能产生非常有力的影响,一些高质量的压电材料是制备高端设备的必须材料,所以对压电材料的改性研究是非常有必要有意义的。
2. 研究的基本内容
在本文中,研究的压电材料包括钛酸钡压电陶瓷、聚偏氟乙烯压电高分子、铌酸锂压电晶体三类材料进行改性。钛酸钡压电陶瓷的制备通过将tio2与bao按照一定比例混合并加入改性氧化物进行研磨,之后将充分研磨的物料制成10mm*10mm的试样方块投入高温电阻炉烧制。在烧制前期,需要对制备的试样进行预烧来确定对应陶瓷的烧成温度。之后再按照烧成温度进行压电陶瓷烧结,烧结好的压电陶瓷随炉冷却到室温。
对于压电高分子聚偏氟乙烯的制作流程简单方便,通过压塑机可以将偏氟乙烯单体加热后聚合并将聚偏氟乙烯挤压出成型。在压塑前,需要先确定聚氟乙烯的融化温度,调节好加热管的各节加血温度,保证挤出材料的性能良好以及成型性。
压电晶体可通过提拉法成长铌酸锂单晶。熔融材料的成分、提拉的温度以及提拉的速度等对单晶的性能以及生长都有影响,在制备单晶铌酸锂之前,需要通过查文献确认这些变量值。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
3月初到3月中旬:查找实验所需原料、设备以及实验制作工艺。
3月中旬到4月中旬:设计论文的架构、对论文进行各方位的铺垫、查找相关论文资料、确定相应材料的制作工艺、写出论文大致的内容。
4月中旬到5月上旬:制作设计的压电材料,对压电陶瓷改性,对比所制材料的优缺点并从理论上对所制材料的优缺点进行解释。
4. 参考文献
[1]裴先茹,高海荣.压电材料的研究和应用现状[j].安徽化工,2010,36(3):4-6.
[2]温建强, 章力旺. 压电材料的研究新进展[j]. 应用声学, 2013(5):413-418.
[3陈忠红, 刘佳, 陈琼,等. 高分子压电复合材料研究进展[j]. 化工新型材料, 2016(1):19-21.