喻秋山，苏玉长，热比古丽•图尔荪，谭江，张晶



两步合成法制备高纯铌镁酸铅−钛酸铅复合粉体及其性能表征

喻秋山1,2，苏玉长1，热比古丽•图尔荪1，谭江1，张晶1

(1. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083；2. 长江大学 物理科学与光电工程学院，荆州 434023)

采用改进的两步合成法在较低温度下制备高纯度的铌镁酸铅−钛酸铅粉体复合材料，第1步，以氧化镁或碱式碳酸镁为镁源，与五氧化二铌混合，制备铌镁酸；第2步，在铌镁酸中加入碱式碳酸铅与二氧化钛或加入醋酸铅与二氧化钛，制备铌镁酸铅−钛酸铅材料。通过XRD定性分析产品的物相组成，结合SEM对产品形貌的观察和TG-DSC对前驱体的热处理过程进行分析，研究不同原料体系、合成温度、球磨时间等因素对产品纯度的影响。结果表明，在相同工艺条件下，用碱式碳酸镁制备的铌镁酸纯度更高；选择醋酸铅为铅源有利于提高铌镁酸铅-钛酸铅的纯度。采用混合球磨分散工艺和选择熔点低、受热逐步分解特性的醋酸铅晶体为原料，有利于降低铌镁酸铅−钛酸铅风复合粉体的合成温度和提高产品纯度。

两步合成法；化合反应；纯度；铌镁酸铅−钛酸铅；醋酸铅

铌镁酸铅(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, PMN)与钛酸铅(PbTiO3, PT)在高温下可形成铌镁酸铅−钛酸铅(PMN- PT)固溶体。当PT含量(摩尔分数)为32%~35%时存在一个准同型相界(morphotropic phase boundary, MPB)，在相界附近钙钛矿结构的PMN-PT具有高介电与压电性能[1−4]，其单晶材料的压电常数超过2 000 pC/N，机电耦合系数更是高达92%以上，使得该材料在B超、压电换能和压电驱动等方面具有广阔的应用前景[5−7]。……