BiZn05Ti05O3陶瓷的结构介电和铁电性能
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在24MPa下压成φ15.0mmx1.5mm的圆片，将原片 排胶，当炉内温度升至1000℃时，将样品放入内， 烧结2h，随炉冷却。在进行电学性能测试前将陶瓷 样品双面磨平至1mm厚，并镀上Ag电极。
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六、结果预测
在本次试验中，对氧化物经750℃高温预烧后得 到的粉末进行了X射线衍射分析，应该可以看出ZnO、 Bi2O3和TiO2经750℃高温预烧后没有发生相分解而 产生新相，而得到具有钙钛矿结构Bi(Zn0.5Ti0.5)O3 。 用扫描电子显微镜可以观察到样品在烧结后的SEM 形貌，应该可以看出其晶粒较为均匀、瓷体十分致 密， 其气孔相对较少。
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五、实验方案
采用固相合成法合成Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷。用电 子天平按Bi(Zn0.5Ti0.5)O3中含铋、锌和钛的物质的量比 2：1：1称取氧化铋（纯度99.9%）4.6600g，氧化锌 （纯度99.9%)0.4050g,氧化钛（纯度99.9%)0.3994g， 并加入无水乙醇用球磨机磨10h，使其混合均匀并使颗 粒细化，在750℃预热2h，使原料初步反应，预热后的 粉料烘干后经二次球磨，
固相合成反应不需要溶剂,它具有简单、方便、无 污染、成本低等优点。
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与液相合成反应相比其最大的优点就是反应充分、无副反 应、转化率高，尤其固相反应还可以合成一些液相反应无 法合成的物质。
固相合成又分为三种： （1）高热固相反应：反应温度高于600℃。传统固相 反应通常是指高温固相反应。 （2）中热固相反应：反应温度介于600℃到100℃之间 （3）低热固相反应：反应温度降至室温或接近室温。
4
本文以固相合成法合制出片状Bi(Zn0.5Ti0.5)O3预 烧粉体，对其进行烧结而获得Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷， 研究了预烧粉体颗粒的形貌对Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷结 构和电性能的影响。
5
二、本次课程设计（论文）应达到的目的：
通过材料工程科研实训加深我们对所学知识 的理解，提高综合运用知识的能力；掌握课程查 阅、课程设计和撰写论文的步骤和方法；学会应 用有关资料进行课题方案的可行性分析与讨论， 以提高学生独立分析问题、解决问题的能力，逐 步增强实际工程训练。
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势必采用无铅的压电材料来替代传统的Pb(ZrTi)O3 基 压电陶瓷材料，以减少环境污染。因此，压电陶瓷的无铅 化就成为压电陶瓷发展的必然趋势。在无铅压电陶瓷的研 究中，具有铋层状结构的Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷因其介电常数 和谐振频率温度系数低、机械品质因数高、老化速率小以 及适用于高温、高频、高稳定性的工作环境等优点而引起 了人们广泛的关注。
我在撰写本论文过程中，有幸得到博学多才的 的悉心指导和耐心的帮助，因而得以顺利的完成课题 任务。通过这次课题论文设计，掌握了固相合成原理 和方法，特别是对陶瓷的结构、介电及铁电性能有很 深刻的了解。从而巩固了以前自己所学过的部分识， 并从中得到了启迪。在此特别对三位孜孜不倦的老师 表示由衷的感谢！同时也感谢那些撰写关于钛酸锌铋 陶瓷论文而被我引用、借鉴的老师们，谢谢你们！
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本次试验所测的样品在常温下的电滞回线，应该 是样品均达到饱和，电滞回线有良好的矩形度且称， 陶瓷的综合性能较好，即：有较高的2Pr和较小的2Ec。 测得的介电常数应该较小，因为在扫描电子显微镜下 看到的晶粒较为均匀、瓷体十分致密，其气孔相对较 少，单位体积内的极化能力降低，使介电常较小。
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致谢
Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷的结构、 介电和铁电性能
班 级： 材料工程0801 姓 名： 陈 龙 涛 指导老师： 云 斯 宁
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目录
1
为什么研究钛酸锌铋陶瓷
2
本次课程设计（论文）应达到的目的
3
要求及内容
固相合成法
4
5
要实验方案
6
结果预测
7
致谢
2
一、为什么研究钛酸锌铋陶瓷
传统的压电陶瓷材料中应用最广泛、最成熟的是 Pb(ZrTi)O3（简写为PZT）基陶瓷材料，但PZT 陶瓷的主 要成分是PbO，而PbO 是一种易挥发的有毒物质，因此该 压电陶瓷产品在制备、使用及废弃后的处理过程中不可避 免地会引起铅污染环境的问题，这不仅与日益高涨的环境 保护要求背道而驰，而且也影响到制备工艺和产品性能的 稳定性，随着世界各国对环境保护的重视
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三、要求及内容
（1）内容: Bi(Zn0.5Ti0.5)O3的固相合成 （2）要求：
1)掌握固相合成机理与合成方法 2)掌握结构形貌表征的基本方法与手段 3)掌握结构与性能的关系及所用的实验手段
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四、固相合成法
固相合成方法：指那些有固态物质参加的反应。 也就是说，反应物必须是固态物质的反应率、 工艺过程简单等优点，是人们制备新型固体材料的主要 手段之一。
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在24MPa下压成φ15.0mmx1.5mm的圆片，将原片 排胶，当炉内温度升至1000℃时，将样品放入内， 烧结2h，随炉冷却。在进行电学性能测试前将陶瓷 样品双面磨平至1mm厚，并镀上Ag电极。
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六、结果预测
在本次试验中，对氧化物经750℃高温预烧后得 到的粉末进行了X射线衍射分析，应该可以看出ZnO、 Bi2O3和TiO2经750℃高温预烧后没有发生相分解而 产生新相，而得到具有钙钛矿结构Bi(Zn0.5Ti0.5)O3 。 用扫描电子显微镜可以观察到样品在烧结后的SEM 形貌，应该可以看出其晶粒较为均匀、瓷体十分致 密， 其气孔相对较少。
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五、实验方案
采用固相合成法合成Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷。用电 子天平按Bi(Zn0.5Ti0.5)O3中含铋、锌和钛的物质的量比 2：1：1称取氧化铋（纯度99.9%）4.6600g，氧化锌 （纯度99.9%)0.4050g,氧化钛（纯度99.9%)0.3994g， 并加入无水乙醇用球磨机磨10h，使其混合均匀并使颗 粒细化，在750℃预热2h，使原料初步反应，预热后的 粉料烘干后经二次球磨，
固相合成反应不需要溶剂,它具有简单、方便、无 污染、成本低等优点。
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与液相合成反应相比其最大的优点就是反应充分、无副反 应、转化率高，尤其固相反应还可以合成一些液相反应无 法合成的物质。
固相合成又分为三种： （1）高热固相反应：反应温度高于600℃。传统固相 反应通常是指高温固相反应。 （2）中热固相反应：反应温度介于600℃到100℃之间 （3）低热固相反应：反应温度降至室温或接近室温。
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本文以固相合成法合制出片状Bi(Zn0.5Ti0.5)O3预 烧粉体，对其进行烧结而获得Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷， 研究了预烧粉体颗粒的形貌对Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷结 构和电性能的影响。
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二、本次课程设计（论文）应达到的目的：
通过材料工程科研实训加深我们对所学知识 的理解，提高综合运用知识的能力；掌握课程查 阅、课程设计和撰写论文的步骤和方法；学会应 用有关资料进行课题方案的可行性分析与讨论， 以提高学生独立分析问题、解决问题的能力，逐 步增强实际工程训练。
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势必采用无铅的压电材料来替代传统的Pb(ZrTi)O3 基 压电陶瓷材料，以减少环境污染。因此，压电陶瓷的无铅 化就成为压电陶瓷发展的必然趋势。在无铅压电陶瓷的研 究中，具有铋层状结构的Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷因其介电常数 和谐振频率温度系数低、机械品质因数高、老化速率小以 及适用于高温、高频、高稳定性的工作环境等优点而引起 了人们广泛的关注。
我在撰写本论文过程中，有幸得到博学多才的 的悉心指导和耐心的帮助，因而得以顺利的完成课题 任务。通过这次课题论文设计，掌握了固相合成原理 和方法，特别是对陶瓷的结构、介电及铁电性能有很 深刻的了解。从而巩固了以前自己所学过的部分识， 并从中得到了启迪。在此特别对三位孜孜不倦的老师 表示由衷的感谢！同时也感谢那些撰写关于钛酸锌铋 陶瓷论文而被我引用、借鉴的老师们，谢谢你们！
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本次试验所测的样品在常温下的电滞回线，应该 是样品均达到饱和，电滞回线有良好的矩形度且称， 陶瓷的综合性能较好，即：有较高的2Pr和较小的2Ec。 测得的介电常数应该较小，因为在扫描电子显微镜下 看到的晶粒较为均匀、瓷体十分致密，其气孔相对较 少，单位体积内的极化能力降低，使介电常较小。
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致谢
Bi(Zn0.5Ti0.5)O3陶瓷的结构、 介电和铁电性能
班 级： 材料工程0801 姓 名： 陈 龙 涛 指导老师： 云 斯 宁
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目录
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为什么研究钛酸锌铋陶瓷
2
本次课程设计（论文）应达到的目的
3
要求及内容
固相合成法
4
5
要实验方案
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结果预测
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致谢
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一、为什么研究钛酸锌铋陶瓷
传统的压电陶瓷材料中应用最广泛、最成熟的是 Pb(ZrTi)O3（简写为PZT）基陶瓷材料，但PZT 陶瓷的主 要成分是PbO，而PbO 是一种易挥发的有毒物质，因此该 压电陶瓷产品在制备、使用及废弃后的处理过程中不可避 免地会引起铅污染环境的问题，这不仅与日益高涨的环境 保护要求背道而驰，而且也影响到制备工艺和产品性能的 稳定性，随着世界各国对环境保护的重视
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三、要求及内容
（1）内容: Bi(Zn0.5Ti0.5)O3的固相合成 （2）要求：
1)掌握固相合成机理与合成方法 2)掌握结构形貌表征的基本方法与手段 3)掌握结构与性能的关系及所用的实验手段
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四、固相合成法
固相合成方法：指那些有固态物质参加的反应。 也就是说，反应物必须是固态物质的反应率、 工艺过程简单等优点，是人们制备新型固体材料的主要 手段之一。
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