研究目的
通过成分调制相变增强(Pb1-1.5xLax)(Zr0.86Ti0.14)O3陶瓷的热释电性能,用于探测器和能量收集器应用。
研究成果
当x=0.03和0.04时,PLZT陶瓷展现出增强的热释电性能,包括较高的热释电系数和优值,使其在红外传感器和能量收集器应用中具有前景。随着镧含量增加,从铁电相到反铁电相的转变是性能提升的关键。
研究不足
该研究仅限于特定镧含量变化,可能未涵盖所有可能的成分组合;传统固态法可能存在规模化或重现性问题;部分成分(如x=0.04)在接近室温时的热稳定性较弱。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用传统固相反应法合成不同镧含量(x=0.02、0.03、0.04、0.05)的PLZT陶瓷以探究其性能。
2:05)的PLZT陶瓷以探究其性能。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:原料包括Pb3O4、ZrO2、TiO2和La2O3粉末,其中Pb3O4过量添加以防止铅挥发。
3:ZrOTiO2和La2O3粉末,其中Pb3O4过量添加以防止铅挥发。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含X射线衍射仪(D8 ADVANCE)、扫描电子显微镜(JSM6700F)、铁电测量系统(aix ACCT TF 2000)、宽频介电谱仪(Novocontrol Alpha)、静电计(Model 6517A)和阻抗分析仪(E4990A)。材料为原始粉末及PVA粘结剂。
4:0)、宽频介电谱仪(Novocontrol Alpha)、静电计(Model 6517A)和阻抗分析仪(E4990A)。材料为原始粉末及PVA粘结剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:粉末经球磨、干燥、煅烧、压片、烧结后,测试其微观结构、物相结构、介电、铁电及热释电性能。极化处理条件为30 kV/cm电场下极化30分钟。
5:数据分析方法:
XRD进行物相分析,SEM观察微观结构,P-E电滞回线表征铁电性,介电测试获取介电常数与损耗,热释电系数通过I=A(dT/dt)计算。
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获取完整内容-
Scanning electron microscope
JSM6700F
JEOL
Examine microstructure of ceramics
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X-ray diffractometer
D8 ADVANCE
Germany
Detect crystal structures of ceramics
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Ferroelectric measurement system
aix ACCT TF 2000
Germany
Measure polarization-electric field hysteresis loops
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Broadband dielectric spectrometer
Novocontrol Alpha
Novocontrol Technologies
Measure temperature-dependent dielectric and pyroelectric properties
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Electrometer
Model 6517A
Keithley Instruments
Test pyroelectric current
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Impedance Analyzer
E4990A
Measure frequency-dependent dielectric constant and loss
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