1. 研究目的与意义（文献综述）

压电陶瓷具有强的压电性和热释电性, 但这种材料硬而脆, 加工成特定形状存在一定的困难。而压电聚合物柔软, 易于加工成各种形状, 但其压电性和介电性比压电陶瓷差。为了克服这两种压电材料的不足,将具有强压电效应的压电陶瓷与柔性良好的压电聚合物按一定的连通方式、一定的体积或质量比例、一定的空间几何分布进行复合, 可以使两种材料优势互补, 获得既具有较强压电性又具有良好韧性的综合性能优异的压电复合材料。通过对不同压电材料进行改性或采用不同的压电材料复合, 应用在智能材料与结构中, 不仅可以解决传统技术中难于解决的一些关键问题, 而且其作用也是其它材料难以取代的, 这一领域已受到了压电材料研究者的高度重视并进行了深入研究。此外，它在传感器、换能器、驱动器和水听器等许多领域都具有潜力巨大的应用前景。

传统的压电铁电陶瓷大多含铅，且其中氧化铅约占原料总重量的70%左右，这类压电铁电陶瓷在制备过程中由于pbo 的挥发，不仅造成材料配比中的化学组成计量比偏高，而且给环境和人类健康带来损害。因此，积极开展无铅压电铁电材料的研究是一项重要的研究课题。钛酸铋钠基无铅压电材料被认为是最有希望的替代含铅压电陶瓷的候选材料。

钛酸铋钠bi_0.5na_0.5tio₃(简称bnt) 陶瓷由于其大的剩余极化强度(pr=38μc/cm²)和高的居里温度(tc=320℃)，被认为是一种很有前途的无铅压电陶瓷材料，但纯的bnt 陶瓷由于其高的矫顽场(ec=7.3kv/mm)和电导率导致其很难极化，使得纯bnt 陶瓷压电性能偏低，为了解决高矫顽场，难极化等问题，国内外研究者引入很多其他钙钛矿化合物对bnt 基陶瓷进行改性，在mpb 处得到了许多性能较为优越的新体系，如bnt-batio₃，bnt-bi_0.5k_0.5 tio₃等。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：采用传统的固相法制备bnt陶瓷粉末，与pvdf( 聚偏二氟乙烯) 复合制成bnt/pvdf压电复合材料。

材料表征：利用xrd、sem等方法测试进行物相和结构表征，获得制备工艺参数和结构参数，并测试其压电应变常数d₃₃。

3. 研究计划与安排

第1—2周：查阅相关文献资料，翻译英文文献；

第3—5周：整理资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；撰写开题报告，开题答辩；

第6—10周：完成bnt陶瓷粉末的制备，以及与pvdf的复合材料制备，完成相应的测试工作，完成英文翻译，对于试验结果进行初步的分析；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 郑凯平. na_0.5bi_0.5tio₃基无铅压电陶瓷的结构与电性能研究[d].景德镇陶瓷学院,2013.

[2] 李小兵, 田莳, 李宏波. pzn-pzt压电陶瓷及其pvdf压电复合材料的制备和性能[j]. 复合材料学报, 2002, 19(3):70-74.

[3] rianyoi r, potong r, ngamjarurojana a, et al. poling effects and piezoelectric properties of pvdf-modified 0–3 connectivity cement-based/lead-free 0.94(bi_0.5na_0.5) tio₃–0.06batio₃, piezoelectric ceramic composites[j]. journal of materials science, 2017(9):1-11.