结果分析<1>
由图峰比照标准PDF沿2-theta增大 方向略有偏移。 CuO在BaTiO3中有两种存在可能:一种情 况是Cu2+进入了晶格,另一种是CuO作为第二相 在晶界处析出。对于本实验BTO一Cu0.01 陶 瓷,CuO的掺杂量较小。
结果分析<2>
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2. 问题与发展
1. PZT的制备原料中有大量的含铅氧化物,在生 产使用和废弃后处理的过程中都会对环境带 来严重影响 。 2. 所以,发展环境友好型无铅压电陶瓷是一项 重要的研究课题。 BaTIO基陶瓷材料是一类 重要的无铅压电陶瓷。 3. 通常制备的BaTIO基陶瓷材料压电活性太低， 需要改进。
第二章
实验
本实验向钛酸钡粉体中掺杂1%氧化铜，利用 通常生产电子陶瓷的工艺制备了BaTIO3陶瓷， 并对其收缩率，相对密度，介电性能进行测试。
1.实验内容
造粒→成型→排胶→烧结→ 极化
性能测试： 收缩率 相对密度 d33 介电损耗 介电常数
2.实验仪器、试剂
药品名称 钛酸钡 分子式 BaTiO3 纯度 BT-150 生产厂家 上海典杨实业有限 公司
5.结论
1. 随着温度的不断升高，陶瓷各性能变化 趋势各不相同，在1080℃时，相对密度达到最 大值99.40%，之后不断下降。收缩率与温度变 化趋势相反。 2. 随着频率对数不断增加，陶瓷介电常数 不断减小，介电损耗在0时达到最小值0.01323， 之后不断增加。
第四章
实验后感想
该实验不但提升了我们的实验动手能力， 丰富了对先进陶瓷相关知识的了解，还加深了 对科学实验的认识，促进了理论与实践的结合。 是对以往专业知识的检验，也为日后的实验工 作打下基础。但实验中也暴露出一些问题：对 专业知识掌握不足，科学实验态度不够严谨， 仪器操作知识需要加强，实验过程操作不规范， 理论难以转化成实践等等。尽管如此，此次实 验仍很成功，同学与老师都付出了很大的努 力！！
氧化铜
聚乙烯醇 无水乙醇
CuO
--C2H5OH
分析纯
聚合度1750 分析纯
沈阳市新西试剂厂
天津大茂化试剂厂 天津市大茂化学试 剂厂 上海正银电子材料 有限公司
银浆
Ag
浓度73.2%
所用仪器
实验仪器 仪器型号 仪器厂家
台式粉末压片机
箱式电阻炉 真空干燥箱 电子天平 密度天平 XRD衍射仪
FYD-40-A
ZJ-4AN
上海金相机械设备有限公司
中国科学院声学研究所
第三章

结果与讨论
1.相对密度-温度图
结果分析
烧结的样品相对密度基本保持不变 ，密 度值均已接近理论密度，且在1080℃基本相同。 这表明，1%CuO掺杂后的陶瓷样品均已烧结成 瓷，与传统烧结温度相比（1350℃-1450℃） 烧结温度有所下降。在BaTiO3陶瓷中CuO起到 了提高陶瓷致密度和降低烧结温度的作用。
氧化铜掺杂钛酸钡无铅压电陶瓷的制备
实 验 者： 所 属 系 所: 材料学院 无机非金属材料工程专业 指 导 教 师:
第一章
1.
压电材料简介
压电材料应用
压电材料是实现机械能与电能相互转换的 一类功能材料,在谐振器，滤波器，驱动器， 传感器，超声换能器等各种电子元器件方面有 着广泛的应用。目前实用化的压电材料中,广 泛使用的是锆钛酸铅(Pb(Zr,Ti)03,简称PZT) 基陶瓷材料 。
致谢
谢谢观赏！！
实验d值
4.039 2.849 2.327 2.015 1.802 1.644
标准d值
实验a值 标准a值
4.04
2.85 2.328 2.016 1.803 1.644
4.03 4.03 4.029 4.027
4.039 4.029
4.04 4.031 4.032 4.032 4.032 4.027
SX2-4-13 GZX-9146 MBBE JA3003J JA3003J TD-3500
天津市思创精实科技发展有限 公司
济南精密科学仪器仪表有限公 司 上海博讯实业有限公司医疗设 备厂 上海舜宇恒平科学仪器有限公 司 上海舜宇恒平科学仪器有限公 司 丹东通达科技有限公司
研磨抛光机
压电性能测试仪
PG-1
2. 收缩率-温度图
结果分析
陶瓷收缩率随温度的增加而增加。 随着烧结温度的升高，陶瓷颗粒滑移增 多，逐渐填充大的气孔，引起晶界的滑移。陶 瓷气孔率降低逐渐致密，体积减小，收缩率不 断增大。从而说明氧化铜可以降低烧结温度， 起到了作为一种助烧剂的作用
3.XRD图
实验a值平均值：4.031 标准a值平均值：4.032
d33实验值17.0pC/N
结果分析
本实验所测介电性能普遍偏小，原因可以 归因于相变温度To一T较大幅度的降低和CuO在 晶界处的析出。尽管还需要进一步的详细研究 ,不过可以确认的是相变温度To一T的降低是与 晶格结构的变化密切相关的。另外,晶界处的 CuO第二相可能会对电畴产生钉扎效应,阻碍电 畴转向,从而导致电畴对外加的电信号或应力 信号的响应不敏感.此外，,其较高的密度和均 匀的晶粒尺寸分布可能起了重要作用。
由于实验仪器测试精度的限制, XRD中未 检测出CuO的存在，不能确定Cu2+是否进入了 晶格以及是否存在游离的CuO。 从表中可以看出，随着CuO掺杂量增加, 晶格常数a值、d值均变小。原因是CuO进入 BaTiO3晶格内,形成固溶体,晶 胞体积减小。
4. 介电性能<1>
介电性能<2>
介电性能<3>