锰掺杂CBT压电陶瓷的交流阻抗谱研究

通过固相反应法制备了锰掺杂的CaBi4Ti4O15陶瓷,掺杂量x(MnCO3)从0到3.0%。添加锰以后,材料的直流电阻率先升高,再降低。通过交流阻抗谱分析,得到了各组分晶粒、晶界对电导的贡献。发现在少量掺杂时,锰原子同时进入晶粒及晶界,并改善高温下的导电性能。掺杂量为1.0%时,直流电阻率最大。但当x(MnCO3)大于3.0%时,锰原子开始富集于晶界,使材料性能恶化。     

锰对改善 CaBi4Ti4O15高温压电陶瓷性能的研究

采用固相法制备了Mn改性的CaBi4Ti4O15(CBT xmol%MnCO3)层状压电陶瓷.介电温谱显示所有样品居里点在780℃附近,并且发现该材料在110K处有一介电弛豫峰.Mn的加入显著降低了高温下的介电损耗,剩余极化轻微降低,室温介电常数从173减小到162,同时机械品质因子由2700增加到4400,显示了硬性掺杂的效果.在100～600℃范围内,x=1.0的样品比纯组分的电阻率提高了一个数量级以上,500℃的电阻率提高了约2个数量级(108Ω·cm),电阻率对温度的Arrhenius拟合由两段过渡到三段,压电系数d33由7提高到14.5.实验结果表明,Mn改性的CBT在高温传感器等领域具有应用前景.