基于极化协同机制的高性能无铅压电陶瓷制备及性能调控研究

基本信息
批准号:51402005
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:王大伟
学科分类:
依托单位:北方工业大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李雍,崔岩,刘书奎,王美丽,吴本顺,王青山
关键词:
极化机制压电陶瓷无铅压电陶瓷
结项摘要

It’s limited to improve the piezoelectric properties of lead-free ceramics by following the research thoughts of the conventional composition driven ferroelectric-ferroelectric phase transition. It’s in need to explore new method and mechanism to guide the research and development of the high-performance lead-free piezoelectric materials. In this project, the BiFeO3 based lead-free piezoelectric ceramics are selected as the research object. The intrinsic constitutive relations and laws between the phase transition/polarization and properties of the lead-free piezoelectric ceramics will be explored. The principle of the composition driven ferroelectric-ferroelectric/non-ferroelectric phase transition and polarization rotation and extension cooperation mechanism will be studies deeply. The theoretical model of the ferroelectric-ferroelectric/non-ferroelectric phase transition and polarization will be established. The phase diagram and structure/property control mechanism of the BiFeO3 based lead-free piezoelectric ceramics will be obtained. It’s expected to break through the limitations of the conventional lead-free piezoelectric materials and get the practical lead-free piezoelectric ceramics with high quality, high performance and high Curie temperature. This project will provide new academic ideas for the design and preparation of lead-free piezoelectric materials, achieve the innovation of lead-free piezoelectric material system and theoretical mechanism, and promote the development and application of lead-free piezoelectric materials.

采用传统的组分驱动铁电-铁电相变的研究思路提升无铅陶瓷压电性能的空间十分有限,急需探索新方法和新机制指导高性能无铅压电材料的研究和开发。本项目以铁酸铋基无铅压电陶瓷为研究对象,探索无铅压电陶瓷性能与相变/极化的内在本质关系和规律,深入研究组分驱动的铁电-铁电/非铁电相变原理和极化偏转-扩展协同机制,建立组分驱动的铁电-铁电/非铁电相变和极化理论模型,获得铁酸铋系列无铅压电陶瓷的相图和结构/性能调控机制,有望突破传统无铅压电材料的瓶颈,获得高质量、高性能、高居里温度的实用型无铅压电陶瓷。本项研究为无铅压电材料的设计与制备提供新学术思想,实现无铅压电材料体系和理论机制的创新,促进无铅压电材料的发展与应用。

项目摘要

压电材料是实现机械能与电能相互转换的一类重要功能材料,在传感器、驱动器、超声换能器、谐振器、滤波器等各种电子器件方面有着广泛的应用。目前,在电子器件中应用的压电材料主要是铅基压电陶瓷。研究和开发环境协调性的高性能无铅压电陶瓷是目前压电材料领域的发展趋势和研究重点。本项目采用溶胶-凝胶法结合新型陶瓷制备工艺制备了铁酸铋基无铅压电纳米粉体和陶瓷,研究了铁酸铋基无铅压电陶瓷微结构和电学性能,发现了工艺参数、掺杂元素及组分等因素与陶瓷结构相变、相稳定性、极化特性和介电、铁电、压电性能之间的关系和规律;研究了温度和组分调控对铁酸铋基无铅压电陶瓷相变结构和稳定性的影响。最终获得具有高质量(相对密度 > 95%)、高压电性能 (d33 > 400 pm/V)、高居里温度 (TC > 400oC) 的新型铁酸铋基无铅压电陶瓷。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
2

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
3

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022
4

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1374
发表时间:2020
5

多空间交互协同过滤推荐

多空间交互协同过滤推荐

DOI:10.11896/jsjkx.201100031
发表时间:2021

王大伟的其他基金

批准号:11874322
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21861039
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41666002
批准年份:2016
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51208493
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21401080
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801021
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000858
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21776111
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81400890
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31471790
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81701941
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31471002
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61571144
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:41576049
批准年份:2015
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:21702111
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201392
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40906028
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61901379
批准年份:2019
资助金额:25.50
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

高性能无铅织构化压电陶瓷的取向优化及其性能研究

批准号:50702068
批准年份:2007
负责人:曾江涛
学科分类:E0206
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

高居里温度BCZT基无铅压电陶瓷的低温烧结和高性能调控

批准号:51107077
批准年份:2011
负责人:晁小练
学科分类:E0702
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

高性能KNN基无铅压电陶瓷新型相界构建和压电活性机理研究

批准号:51272164
批准年份:2012
负责人:肖定全
学科分类:E0206
资助金额:99.00
项目类别:面上项目
4

基于偏转极化的SrTaO2N无铅压电陶瓷的研究

批准号:51602060
批准年份:2016
负责人:孙世宽
学科分类:E0206
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目