钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料

《钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料》以NBT基无铅铁电陶瓷材料为研究对象，深入分析了NBT基陶瓷在压电性能、电卡效应、储能性能、应变性能以及电致伸缩效应等五个方面的研究进展、理论基础以及内在发展潜力。在编写过程中，既注重体现科学发展前瞻性，又注重材料研究基础和应用。本书可为无铅铁电陶瓷发展和研究提供理论指导，同时为NBT基陶瓷在传感器、制冷器件、储能器件、驱动器及微位移调控等领域的应用提供借鉴。
《钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料》可供从事铁电材料材料的研究人员使用，同时为材料、物理、化学及相关领域的科研人员和技术人员以及高等学校相关专业的师生提供参考。

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第1章概述 001
1.1铁电陶瓷材料简介 002
1.1.1铁电性与压电性 002
1.1.2铁电陶瓷主要性能参数 003
1.2Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料简介 005
1.2.1Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的制备工艺 005
1.2.2Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的相变行为 006
1.2.3Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷准同型相变 007
参考文献 008

第2章Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料压电性能 011
2.1铁电陶瓷材料压电性能来源 011
2.2MPB附近Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的压电性能及温度稳定性 012
2.2.1MPB附近Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的物相及组织结构 012
2.2.2MPB附近Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的相变行为 013
2.2.3MPB附近Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的铁电性能 014
2.2.4MPB附近Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的压电性能 016
2.3SrTiO3掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3陶瓷压电性能 018
2.3.1Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-SrTiO3陶瓷的物相及组织结构 018
2.3.2Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-SrTiO3陶瓷的相变行为及相图 020
2.3.3Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-SrTiO3陶瓷的铁电性能 022
2.4BT纳米线掺杂改善NBT基陶瓷压电性能 026
2.4.1MPB区BaTiO3纳米线掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的压电性能 027
2.4.2MPB区BaTiO3纳米线掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷压电性能的温度稳定性 029
2.4.3T相区BaTiO3纳米线掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的压电性能 030
2.4.4T相区BaTiO3纳米线掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷压电性能的温度稳定性 034
参考文献 034

第3章Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料应变性能 037
3.1NBT基铁电陶瓷应变性能来源 037
3.2NBT基铁电陶瓷应变性能研究现状 037
3.2.1利用电场引发相变改善陶瓷材料应变的研究情况及发展动态 038
3.2.2利用缺陷偶极子改善陶瓷材料应变的研究情况及发展动态 038
3.3T相区NBT-ST基陶瓷偶极子构筑及应变性能研究 040
3.3.1MnO掺杂T相区NBT-ST基陶瓷相结构及相变行为分析 040
3.3.2T相区受主掺杂NBT-ST基陶瓷缺陷偶极子构建及应变性能研究 043
3.3.3T相区受主掺杂构建缺陷偶极子诱导大应变机理研究 046
3.3.4Nb2O5掺杂T相区NBT-ST基陶瓷的应变性能 047
3.4准同型相界区NBT基陶瓷偶极子的构筑及应变性能 050
3.4.1准同型相界区受主掺杂NBT基陶瓷相结构及相变行为分析 050
3.4.2准同型相界区受主掺杂NBT基陶瓷缺陷偶极子构建及应变性能研究 053
3.4.3相结构与缺陷偶极子耦合作用诱导大应变机制分析 058
3.4.4准同型相界区施主掺杂NBT基陶瓷相结构及应变性能研究 060
3.4.5准同型相界区施主-受主共掺杂NBT基陶瓷相结构及应变性能研究 063
参考文献 065

第4章Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料电致伸缩性能 068
4.1铁电陶瓷材料电致伸缩效应的概念及研究进展 068
4.1.1电致伸缩效应的概念 068
4.1.2电致伸缩材料的研究进展 069
4.2调控相变温度改善Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷电致伸缩性能的研究 070
4.2.1Sn掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3基陶瓷的电致伸缩性能 070
4.2.2SrTiO3固溶Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3基陶瓷的电致伸缩性能 074
4.3构筑Mn2+-V缺陷偶极子改善Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷电致伸缩性能 078
4.3.1MnO掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-SrTiO3二元体系陶瓷电致伸缩性能研究 078
4.3.2MnO掺杂NBT-BT-ST三元体系陶瓷电致伸缩性能研究 080
4.4构筑Mn-V和VA-V复合偶极子改善NBT基陶瓷电致伸缩性能 087
4.4.10.7Na0.5Bi0.5Ti0.9Mn0.1O3-0.3Sr（1-3x 2）Bix□x 2TiO3陶瓷的组织结构分析 088
4.4.20.7Na0.5Bi0.5Ti0.9Mn0.1O3-0.3Sr（1-3x 2）Bix□x 2TiO3陶瓷的相变行为 088
4.4.30.7Na0.5Bi0.5Ti0.9Mn0.1O3-0.3Sr（1-3x 2）Bix□x 2TiO3陶瓷的铁电性能 089
4.4.40.7Na0.5Bi0.5Ti0.9Mn0.1O3-0.3Sr（1-3x 2）Bix□x 2TiO3陶瓷的电致伸缩性能 089
参考文献 093

第5章Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料的电卡效应 097
5.1铁电材料的电卡效应及研究进展 097
5.1.1电卡效应的制冷原理 097
5.1.2电卡效应的测量方法 098
5.1.3电卡效应的研究进展 099
5.2MPB附近NBT基陶瓷的电卡效应 103
5.2.1MPB附近Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷不同温度的P-E曲线 103
5.2.2MPB附近Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷电卡效应的计算分析 103
5.3SrTiO3 掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3陶瓷的电卡效应 108
5.3.1SrTiO3 掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3陶瓷不同温度的P-E曲线 109
5.3.2SrTiO3 掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3陶瓷电卡效应的计算分析 110
5.4构筑缺陷偶极子改善Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷的电卡效应研究 114
5.4.1老化前MnO掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷电卡效应 115
5.4.2老化后MnO掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷电卡效应 118
参考文献 122

第6章Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料储能性能 126
6.1电介质储能陶瓷材料的储能性能及研究进展 127
6.1.1电介质储能陶瓷材料的储能性能 127
6.1.2电介质储能陶瓷材料研究进展 129
6.2调控相变温度改善Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷储能性能 133
6.2.1SrTiO3掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷室温储能性能 133
6.2.2SrTiO3掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷储能性能的温度稳定性 138
6.2.3Sr0.7Bi0.2TiO3掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷储能性能 140
6.3受主掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷储能特性 147
6.3.1受主掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-SrTiO3二元体系陶瓷储能性能 148
6.3.2受主掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-SrTiO3三元体系陶瓷储能性能 151
6.4施主掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷储能特性 159
6.4.1施主掺杂T相区Na0.5Bi0.5TiO3-SrTiO3陶瓷储能性能 159
6.4.2施主掺杂MPB相区Na0.5Bi0.5TiO3-SrTiO3陶瓷储能性能 164
6.5高熵氧化物复合改性Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷储能特性 169
6.5.1Na0.375Bi0.375Sr0.25Ti0.975Nb0.025O3-x(Ti0.2Zr0.2Hf0.2 Al0.2Ta0.2)O2陶瓷的物相及形貌 169
6.5.2Na0.375Bi0.375Sr0.25Ti0.975Nb0.025O3-x(Ti0.2Zr0.2Hf0.2 Al0.2 Ta0.2)O2陶瓷的相变行为 171
6.5.3Na0.375Bi0.375Sr0.25Ti0.975Nb0.025O3-x(Ti0.2Zr0.2Hf0.2 Al0.2 Ta0.2)O2陶瓷的储能性能 172
6.6SiO2复合改性Na0.5Bi0.5TiO3基陶瓷储能特性 174
6.6.1Na0.375Bi0.375Sr0.25Ti0.975Nb0.025O3-xSiO2陶瓷的物相与表面形貌 174
6.6.2Na0.375Bi0.375Sr0.25Ti0.975Nb0.025O3-xSiO2陶瓷的相变行为 176
6.6.3Na0.375Bi0.375Sr0.25Ti0.975Nb0.025O3-xSiO2陶瓷的储能性能 178
参考文献 181

第7章Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料性能评价 184
7.1Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料制备工艺评价 184
7.1.1Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料制备工艺概述 184
7.1.2Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料制备工艺评价指标 186
7.1.3Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料制备工艺评价方法 187
7.2Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料性能评价 187
7.2.1Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料压电性能评价 187
7.2.2Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料应变性能评价 188
7.2.3Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料电致伸缩性能评价 189
7.2.4Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料电卡性能评价 190
7.2.5Na0.5Bi0.5TiO3基铁电陶瓷材料储能性能评价 191
参考文献 193