高度透明PMN-PT基電光陶瓷的制備與性能研究.pdf

1、弛豫鐵電體(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3【簡稱 PMN-PT(1-x)/x】具有優(yōu)異的電學與光學性能，PMN-PT基透明陶瓷適合研制電光開關等調(diào)制器件，在光通信領域應用前景誘人。本論文先用鈮鐵礦法合成 PMN-PT(1-x)/x粉體，接著成功燒結了高度透明的 PMN-PT基透明陶瓷，總結了粉體合成工藝、燒結工藝、La摻雜量等因素對透明陶瓷的結構與性能影響，研究了La摻雜量對PMN-PT75/25透明陶瓷的回線

2、動力學標度的影響。主要結果和結論如下：
　　1、用鈮鐵礦法合成了 PMN-PT粉體，球磨轉(zhuǎn)速提高，粉體的平均二次粒徑明顯減小，用轉(zhuǎn)速2000 r/min球磨合成的粉體燒結的陶瓷透光率最高。分別用單軸熱壓、氧氣氛和兩步燒結工藝成功制備了純鈣鈦礦相PMN-PT基透明陶瓷，其中兩步燒結法制備的陶瓷透光率最高。在6 MPa熱壓燒結的 PMN-PT基透明陶瓷在近紅外波段透光率高達70.2%。
　　2、用兩步燒結工藝制備了不同 La摻雜

3、量的 PMN-PT75/25透明陶瓷，摻 La3.0 mol%的 PMN-PT75/25陶瓷非常致密，氣孔率很低，在近紅外波段透光率約70%，接近其透光率的理論極限值71%。隨著 La摻雜量增加，PMN-PT75/25透明陶瓷 XRD圖譜中(200)峰向大角度方向移動，平均晶粒尺寸呈增大的趨勢，介電溫譜中的峰值溫度逐漸降低，剩余極化與矯頑場也呈降低的趨勢，鐵電性能變?nèi)酢?br>　　3、室溫下不同摻 La量 PMN-PT75/25透明陶瓷

4、的回線動力學標度結果表明，對低摻雜 La陶瓷(La=0、1、2.5 mol%)，在低電場幅值回線面積急劇增大，在高電場幅值回線面積逐漸趨于穩(wěn)定；對高摻雜 La陶瓷(La=3、4 mol%)，回線面積無明顯的穩(wěn)定階段。在測試頻率范圍內(nèi)，隨外場頻率 f上升，所有 PMN-PT75/25陶瓷樣品的回線面積逐漸呈線性增大。除摻La2.5 mol%陶瓷外，隨摻La量增加，PMN-PT75/25陶瓷中鐵電疇極化翻轉(zhuǎn)對f和E0