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本论文的主要目的是探索新型铌酸盐无铅压电功能材料。铌酸锶钡(SrxBa1-xNb2O6，简称SBN)是一类钨青铜型的A位离子复合取代铁电体，其居里温度约为70℃，在室温下具有较强的铁电性，被认为是无铅压电陶瓷最有希望的候选材料之一。本论文采用低温燃烧法制备了SBN基无铅陶瓷，系统研究了反应物摩尔比、焙烧温度、溶液pH值等合成工艺条件。利用介电温谱、XRD，SEM，TEM，电滞回线等分析手段，分析了用钾，钠和稀土离子等改性的SBN基陶瓷压电性能与材料的组成、结构之间的联系，并结合实验结果探讨了陶瓷的介电驰豫特性、弥散相变特性以及材料的铁电性质及其对材料压电性能的影响与作用规律。
本文通过研究Sr0.5Ba0.5Nb2O6粉体的制备工艺，得到粉体的最佳制备工艺。前驱体溶液的pH值在5～6间、溶液含水量在16.89ml/g、燃烧反应物比例即柠檬酸：硝酸盐摩尔比为1：3时、焙烧温度为900℃时，得到无杂质的具有四方钨青铜结构的陶瓷粉体。当在200MPa压片，烧成温度1250℃保温时间6小时得到烧结较好的陶瓷片。
本文研究晶体结构对压电性能的影响，(一)发现用Na+对钨青铜结构的A位阳离子部分取代的非填满型Nax(Sr0.5Ba0.5)1-x/2Nb2O6系无铅压电材料的随取代量Na的增加：居早温度升高由136℃到255℃；介电常数从727.56降低到309.34；材料具有弥散相变，弥散指数由1.12到1.08，说明材料驰豫性减弱；剩余极化Pr由2.86μC·cm-2升高到6.86μC·cm-2：矫顽场Ec由8.63kV·cm-1升高到33.05kV·cm-1；材料的压电常数由26.22 pC·N-1增加到41.00 pC·N-1。(二)研究K和Na复合离子对钨青铜结构的A位阳离子部分取代的非填满型(Na0.5K0.5)x(Sr0.5Ba0.5)1-x/2Nb2O6体系无铅压电陶瓷，XRD测试表明体系有单一的钨青铜结构，SEM图片看出陶瓷的晶粒在2～10μm之间。材料的居里温度随x的增加由143℃变化到225℃，而介电常数由510降低到317。材料的介电损在2％左右，材料具有弥散相变，当x=0.4时弥散指数最大并且压电常数d33也有最大值为38.48 pC·N-1。
研究填满型的钨青铜结构Na(SrxBa1-x)2Nb5O15体系无铅压电陶瓷，该体系具有准同型相界在x=0.65左右。该体系陶瓷的介电常数随x值的增加而增加由195到277，材料具有弥散相变，x=0.75时弥散指数有最大值1.34，材料驰豫性最强。
研究稀土铕取代对Ba1.2Sr0.8-3x/2EuxK0.75Na0.25Nb5O15系陶瓷对介电性质、压电性质和铁电性质的影响。随铕含量的增加介电常数由536降低到226，而介电损耗基本升高由7.5％到13.13％。当x=0.08时剩余极化出现最大值3.12μC·cm-2。x=0.3时压电常数最大为27.16 pC·N-1。研究不同稀土取代的Ba1.2Sr0.755Ln0.03K0.75Na0.25Nb5O15(Ln= Sc，Y，Sm，Ho，Er，Lu)系无铅压电陶瓷的组成、结构与电性能。当以Lu3+掺杂时材料室温介电常数最大为471.41，介电损耗也出现最大值11.7％，其居罩温度最低为153℃。用Y3+掺杂时材料的室温剩余极化为最大值4.19μC·cm-2。150℃时Sc3+掺杂时材料的剩余极化为最大值3.19μC·cm-2。用Er3+掺杂时样品的压电常数最大为40.62 pC·N-1，弥散指数最大为1.64。