本项目通过研究无铅压电陶瓷激光烧结织构化的技术与机理,实现了无铅压电陶瓷激光烧结织构化的新方法,达到增强无铅压电陶瓷压电性能的目的。首先,研究了陶瓷晶粒在激光作用下的取向生长规律;在此基础上,分析了激光制备陶瓷的温度场及其影响因素;研制出2种激光制备陶瓷外光路系统和1台激光制备陶瓷实验设备;摸索出2种激光制备高性能无铅压电陶瓷的方法(激光辐照法、激光烧结法);分析了激光烧结/辐照无铅压电陶瓷增强其压电性能的微观机理,并在此基础上制备出4种(钨青铜结构铁电体SCNN、钙钛矿结构铁电体KNN-LT、铋层状结构铁电体Bi4Ti3O12、LiNbO3)性能比同组分普通炉烧陶瓷显著增强的无铅压电陶瓷;发现了一些其它有趣的激光辐照效应,如激光辐照使PVDF表面导电、激光辐照使ZnO薄膜紫外光致发光强度增强、激光辐照使LCMO薄膜电阻温度系数增大、激光辐照使PZT-4压电陶瓷压电性能消失等。已申请国家发明专利和实用新型专利12项,其中8项已获专利权;发表SCI收录论文10篇、EI收录论文11篇。本项目研究结果,不仅适用于压电陶瓷,而且可推广到其它功能或结构陶瓷。
英文主题词aser sintering; textured; piezoelectric ceramic;lead free; mechanism