Abstract
本論文乃研究Pb(Fe Nb )O 的添加對PZT 壓電陶磁的同素異形相界(MPB) 位置組成鋯鈦比(Zr/Ti) 的影響以及在MPB 位置附近的微觀組織、電性和壓電特性的變化。實驗中以PbO、Fe O 、Nb O 、ZrO 和TiO 五種高純度氧化物粉末依照化學組成計量比配制粉末, 并且利用傳統氧化物混合法備制完成試片。為了獲得純鈣鈦礦結構以及高密度的試片, 燒條件的控制以700℃2小時–850℃4小時–900℃1小時三段式進行, 成形壓力控制在1000Kg/cm 上下, 燒結溫度控制在1100℃至1250℃之間, 燒結時間則控制在1 至3 小時之間。經由X 光繞射分析可初步決定MPB 的近似位置。結果發現少量的PFN 添加( 少於60mole%)時MPB 位置的鋯鈦比并沒有明顯的變化(Zr/Ti=52/48),但是隨著PFN 添加的增加( 大於60mole%)后MPB 位置的鋯鈦比(Zr/Ti) 逐漸降低, 當PFN:PT=0.9:0.1時MPB 終止。藉由微觀組織的觀察發現少量PFN 添加( 少於18mole%)時會促進晶粒成長, 并且在MPB 位置附近的試片具有晶粒大小分佈比較均勻的微觀組織。此外, 本實驗也發現極化前和極化后的介電常數的變化值(△k) 可以做為決定MPB 位置的重要參考指標。MPB 位置附近的正方晶之室溫介電常數值於極化后明顯增加了;MPB 位置附近的菱方晶之室溫介電常數值於極化后明顯下降了。同時本實驗亦發現在MPB 位置附近的試片具有最高的室溫介電常數值(k) 和平面藕合系數值(kp)。0.18PFN-0.424PZ-0.396PT 時具有最大的平面耦合系數Kp=0.67。