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相似文献
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1.
采用固相反应法制备Bi0.5Na0.5TiO3-SrZrO3(BNT-SZ100x,x=0-0.15)无铅陶瓷,通过XRD、SEM和电致应变等手段对其进行表征。XRD分析表明样品的第二相为纯钙钛矿型。铁电致应变曲线表明:当SZ添加到BNT陶瓷中,铁电顺序被破坏。当添加5%(摩尔分数)SZ时,剩余极化强度和压电常数的最大值分别为32μC/cm2和102 pC/N。BNT-SZ9样品的电致应变(Smax)和归一化应变(Smax/Emax=d*33)的最大值分别为0.24%和340 pm/V。  相似文献   

2.
采用传统固相反应合成法制备0.95(K0.5Na0.5)NbO3-0.05Li(Nb0.5Sb0.5)O3基无铅压电陶瓷,研究了烧结温度对0.95(K0.5Na0.5)NbO3-0.05Li(Nb0.5Sb0.5)O3陶瓷相结构、显微组织和压电介电性能的影响。结果表明,在960~1060℃的温度区间内,所得到的一系列烧结样品在室温下均为纯的钙钛矿型结构,未观察到第二相出现;随着烧结温度的升高,晶粒的平均尺寸显示出先增大后减小的趋势,在1020℃时晶粒的平均粒径达到最大值3.5μm。电学性能分析表明,烧结温度为1020℃时,该体系陶瓷压电介电性能达到最优值:d33=245pC/N,kp=0.42,tanδ=0.03,ε3T3/ε0=640,Ec=2.1kV/mm,Pr=20μC/cm2。  相似文献   

3.
用传统固相反应法在不同温度下烧结制备了不同含量CuO掺杂的0.45(Ba0.7Ca0.3)TiO3-0.55Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BCZT45)无铅压电陶瓷,研究了CuO掺杂对BCZT45陶瓷微观形貌、相结构、介电和压电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明所有陶瓷均形成了钙钛矿结构,Cu2+固溶进入BCZT45晶格,Cu2+部分取代Ti4+引起晶格畸变。加入CuO改善了BCZT45陶瓷的烧结性能,降低了烧结温度,使陶瓷在1350℃即可烧结,提高了陶瓷密度。随着CuO含量的增加,陶瓷的介温曲线向低温方向移动。掺杂少量CuO后,BCZT45陶瓷的压电常数增大,随着CuO掺杂量的增加又急剧降低。掺杂CuO含量为0.25mol%的BCZT45陶瓷具有最好的电学性能:压电常数d33=340pC/N,室温介电常数εr=3147,介电损耗tanδ=0.025。  相似文献   

4.
采用传统固相反应制备了(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3–xLiBiO3[(1–x)KNN–xLB](x=0,0.0005,0.001,0.002,0.004,0.006,0.008,0.010)压电陶瓷,并分析研究了其微结构及电性能。结果表明,LB 掺杂的 KNN 陶瓷主要形成了钙钛矿结构,没有检测到第二相的存在,并且陶瓷的相结构出现直接由正交相过渡到立方相的"反常"转变;随着LB 掺杂量的增加,晶粒尺寸逐渐细化,陶瓷的压电常数d33、平面机电耦合系数kp先略有增加后显著下降,且分别在x=0.002和 x=0.001时达到最大值,分别为115pC/N和0.2701;陶瓷的介电常数εr随x增大先增加后略有降低,当 x=0.006时获得最大值,为871.8。  相似文献   

5.
采用固相反应合成法制备稀土Nd掺杂0.942(Na0.53K0.47)NbO3-0.058LiNbO3(KNNLN)无铅压电陶瓷。采用XRD、红外和拉曼等方法对其结构进行表征,并测试其介电性能。结果表明:掺杂稀土Nd能够有效地固溶到KNNLN基体中;Nd掺杂通过Nb位替代而扰乱了Nb—O6键并使得其强度变弱,进而导致KNNLN样品的相结构变化。Nd掺杂量在1%~2%时,样品中出现了四方相和立方相共存区;随着Nd掺杂量的进一步增加,KNNLN的晶体结构发生从四方和斜方相共存向四方和立方相共存的连续变化;稀土Nd掺杂能够明显地提高样品的室温介电常数并在一定程度上降低KNNLN基陶瓷的室温介电损耗。2%Nd掺杂KNNLN压电陶瓷样品的压电系数d33和介电常数εr值分别约为128 pC/N和694。相比之下,未掺杂KNNLN压电陶瓷的d33和εr值分别约为87 pC/N和545。  相似文献   

6.
以Li2CO3作为烧结助剂,采用传统固相烧结法制备BaTiO3陶瓷。研究了烧结温度(1000~1150℃)和Li2CO3添加质量分数(0%~5%)对BaTiO3陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明:Li2CO3的掺入有效地促进了陶瓷的烧结,使BaTiO3的烧结温度从1300℃以上降低到1050℃。X射线衍射结果表明:未掺Li2CO3的BaTiO3陶瓷样品为四方相结构,掺Li2CO3的BaTiO3陶瓷样品为正交相结构。Li2CO3掺量为1%的陶瓷样品具有较高的致密度,且在1050℃时获得最大值,其相对密度可达94%。当烧结温度为1100℃时,BaTiO3陶瓷的压电常数d33获得最大值,且d33随着Li2CO3掺量的增加而降低。其中Li2CO3掺量为1%时陶瓷具有较好的电性能:d33=200pC/N,εr=1322,TC=115℃。  相似文献   

7.
改善烧结制度制备(Bi0.5Na0.5)TiO3-Ba(Ti,Zr)O3(简称BNT-BZT)系无铅压电陶瓷,能得到较高的致密度.该压电陶瓷具有良好的电学性能.电学性能的最佳成分点位于准同型相界附近四方相的区域,组成为(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBa(TiyZr)O3x=0.09~0.12的范围内,此时具有最大的压电常数(d33=147pC/N)和室温介电常数(ε33T/ε0=881.4).BNT-BZT陶瓷体系的机电耦合系数Kp受BZT含量的影响较小,而BZT含量对机械品质因数Qm的影响较大.  相似文献   

8.
采用传统陶瓷制备方法,制备一种新型无铅压电陶瓷 (1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xBiCrO3 (BNKT-BCx).研究Bi基铁电体BiCrO3对BNKT-BCx陶瓷晶体结构和压电介电性能的影响.结果表明:在所研究的组成范围内,陶瓷材料的主体结构为纯钙钛矿固溶体,微量BiCrO3(x=0~0.02,摩尔分数)不改变陶瓷的晶体结构;当BiCrO3含量x>0.02时,晶体结构由三方、四方共存转变为伪立方结构,并出现明显的第二相;当x=0.015时,d33=168 pC/N;当x=0.01时,kp=0.32,为该体系压电性能的最大值;随BiCrO3含量的增加,陶瓷的低温介电反常峰向低温移动,高温介电反常峰向高温移动,反铁电相区域增加,弥散指数增加.  相似文献   

9.
采用传统陶瓷工艺制备了镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3无铅压电陶瓷,研究了材料的结构、介电和压电性能.发现镧掺杂有利于生成稳定的钙钛矿结构,促进了晶粒生长.镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3陶瓷表现出明显的弛豫特性,当镧掺杂量为5mol%时,1200℃烧结样品室温下的介电常数从630提高到855,介电损耗从5.2%减小到3.3%.适量的镧掺杂大幅降低了材料的电导率,最佳的掺杂量为1 mol%,测量温度为75℃时,该配方1200℃烧结样品的电导率σ仅为7.75148×10-13S·cm-1,同掺杂前的9.50827×10-11 S·cm-1前相比减小了3个数量级.  相似文献   

10.
CaBi_4Ti_4O_(15)高温无铅压电陶瓷的B位高价掺杂改性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
分别以V~(5+)、Nb~(5+)和W~(6+)离子对CaBi_4Ti_4O_(15)陶瓷进行B位取代,比较3种掺杂离子对CaBi_4Ti_4O_(15)陶瓷的烧结、介电和压电性能的影响.结果表明:3种离子的掺杂均能改善材料的烧结特性,提高瓷体致密度,同时降低高温电导率和损耗.V~(5+)掺杂可显著改善烧结性能,少量V~(5+)掺杂对居里温度影响不大,但可显著降低高温电导率和高温介电损耗.少量Nb~(5+)掺杂可有效提高材料的压电性能.W~(6+)掺杂对居里温度影响最为显著,使居里温度降低了30 ℃,但改性效果不如Nb~(5+)和V~(5+)明显.  相似文献   

11.
Bi0.5Na0.5TiO3-BaTiO3-Bi0.5K0.5TiO3 (BNT-BT-BKT) lead-free piezoceramics with compositions near the rhombohedral-tetragonal morphotropic phase boundary (MPB) were prepared and investigated. At room temperature, all ceramics show excellent electrical properties. In this study, the best properties were observed in 0.884BNT-0.036BT-0.08BKT, with the remnant polarization, bipolar total strain, unipolar strain, piezoelectric constant, and planar electromechanical coupling factor being 34.4 μC cm−2, 0.25%, 0.15%, 122 pC N−1, and 0.30, respectively. Detailed analysis of the temperature dependence of polarization-electric field (P-E) loops and bipolar/unipolar strain-electric field (S-E) curves of this composition revealed a ferroelectric-antiferroelectric phase transition around 100 °C. Around this temperature, there is a significant shape change in both P-E and S-E curves, accompanied by enhanced strain and decreased polarization; the largest recoverable strain reaches 0.42%. These results can be explained by the formation of antiferroelectric order and the contribution of field-induced antiferroelectric-ferroelectric phase transition to piezoelectric response. Our results indicate that BNT-BT-BKT lead-free piezoceramics can have excellent electrical properties in compositions near the MPB and also reveal some insight into the temperature dependence of the electrical performance with the MPB composition.  相似文献   

12.
采用传统的陶瓷工艺制备了Sr掺杂Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3无铅压电陶瓷(化学式为[Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5]1-xSrxTiO3,x=0~0.1),研究了Sr掺杂对陶瓷样品的微观结构、压电以及介电性能的影响。X射线衍射结果表明:当掺杂量较小时(x=0,0.02),样品为四方相;随着掺杂量的增加(x=0.04~0.1),样品逐渐转变为三方相。压电与介电性能测试结果表明:样品的压电常数西3和机电耦合系数kp开始时都随着X的增加而逐渐增大,并分别在x=0.06和x=0.04时达到最大值,其后随着X的增加都逐渐减小:样品的介电常数ε^T33/ε0则随X的增加而几乎线性增加。在x=0.06时,样品的d33=178pC/N,kp=31%,ε^T33/ε0=850。  相似文献   

13.
Lead-free (1 − x)Bi0.47Na0.47Ba0.06TiO3-xKNbO3 (BNBT-xKN, x = 0-0.08) ceramics were prepared by ordinary ceramic sintering technique. The piezoelectric, dielectric and ferroelectric properties of the ceramics are investigated and discussed. The results of X-ray diffraction (XRD) indicate that KNbO3 (KN) has diffused into Bi0.47Na0.47Ba0.06TiO3 (BNBT) lattices to form a solid solution with a pure perovskite structure. Moderate additive of KN (x ≤ 0.02) in BNBT-xKN ceramics enhance their piezoelectric and ferroelectric properties. Three dielectric anomaly peaks are observed in BNBT-0.00KN, BNBT-0.01KN and BNBT-0.02KN ceramics. With the increment of KN in BNBT-xKN ceramics, the dielectric anomaly peaks shift to lower temperature. BNBT-0.01KN ceramic exhibits excellent piezoelectric properties and strong ferroelectricity: piezoelectric coefficient, d33 = 195 pC/N; electromechanical coupling factor, kt = 58.9 and kp = 29.3%; mechanical quality factor, Qm = 113; remnant polarization, Pr = 41.8 μC/cm2; coercive field, Ec = 19.5 kV/cm.  相似文献   

14.
采用传统陶瓷的制备方法,制备出Sb2O3掺杂的(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3的无铅压电陶瓷。XRD分析表明,Sb2O3的掺杂量在0.1%~0.6%(质量分数)范围内都能够形成纯钙钛矿(ABO3)型固溶体。陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷在升温过程中存在两个介电常数温度峰,结合不同温度下的电滞回线观测,认为两个介电峰分别是材料的铁电-反铁电和反铁电-顺电相变,宽化的介电峰同时也表明所研究陶瓷具有驰豫铁电体特征。测试了不同组成陶瓷的压电性能,在Sb2O3掺杂量为0.1%时陶瓷的压电常数d33=124pC/N,为所研究组成中的最大值,平面机电耦合系数kp=24.87%,略有下降,材料的介电常数ε33^T/ε0和介质损耗tanδ则随掺杂量的增加而增加。  相似文献   

15.
以固相法合成了铌酸钾钠(KxNa1-xNbO3)粉体,采用常压烧结制备了铌酸钾钠无铅压电陶瓷,研究了粉体相组成,烧结温度,极化电压与陶瓷致密度、电学性能的关系。结果表明:当x=0.5,烧结温度为1050℃,极化电压为3kV/mm时,可制备出具有较好压电性能的铌酸钾钠压电陶瓷(相对密度为94%,压电常数d33=105pC/N,平面机电耦合系数kp=0.39,介质损耗tanδ=0.29,机械品质因数Qm=45,介电常数εr=720)。随着极化电场的增加,陶瓷压电性能提高,当极化电场E=3kV/mm时,极化基本达到饱和。  相似文献   

16.
In this work, bismuth sodium titanate (Bi0.5Na0.5)TiO3 (BNT) and praseodymium (Pr)-doped BNT were successfully produced using the soft combustion technique. The effects of Pr doping on stoichiometry, microstructure, density and dielectric properties were studied. Pure Pr-doped BNT was obtained in all samples containing 5, 10 and 20 mol% Pr after calcination at 800 °C for 3 h. The produced powders were then pressed into pellets and sintered at 1100 °C for 3 h. The very similar ionic radii of Pr3+ with Bi3+ and Na+ made it possible to substitute both Bi and Na. The crystallite size and grain size decreased with increasing Pr amount because Pr acted as grain growth inhibitor, both for calcined powders and for sintered pellets. Maximum density was obtained in 5 mol% Pr-doped BNT, beyond which density decreased. The maximum dielectric constant of 756 was obtained in 5 mol% Pr-doped BNT and decreased at higher levels of Pr doping. Pr doped into BNT also caused a decrease in dielectric loss.  相似文献   

17.
采用传统固相法制备了(1-4x)NBT-3xKBT-xBT(x=0.020~0.035)体系压电陶瓷.通过XRD分析,发现该体系陶瓷都能形成单一的钙钛矿型固溶体,并在0.025≤x≤0.032范围内具有三方和四方共存结构,为该体系的准同型相界.当x=0.028时,d_(33)=162 pC/N,Q_m=203.29,k_p=0.234.同时分析了该体系陶瓷材料在1, 10, 100 kHz下介电常数-温度曲线和介电损耗-温度曲线,发现该体系陶瓷样品的介电温谱都存在两个介电反常峰,且介电常数和介电损耗与频率存在很强的依赖性,表明该体系材料具有弛豫型铁电体性质.  相似文献   

18.
研究了(1-x)(0.96Bi_0.5Na_0.5TiO_3-0.04BaTiO_3)-x(0.98K_0.5Na_0.5NbO_3-0.02LiTaO_3)(BNTBT-KNNLT)体系在0≤x≤0.07这一组分区域的结构和性能.X射线衍射谱发现,这一系列组分在室温下形成纯钙钛矿型固溶体,没有其他杂相产生.(111)峰的峰位和峰形随组分的变化有规律的变化.随着KNNLT组分的加入,压电及介电等性能有比较明显的改变.压电性能随KNNLT的加入出现最大值.当x=0.02时,压电常数d_(33)=125 pC/N.介电常数在室温下随组分的增加而增加.电滞回线的结果显示,尽管在BNTBT中掺杂了KNNLT,这一系列的压电陶瓷仍然具有较大的矫顽场.当x=0.02时,室温下介电常数和剩余极化强度分别为:ε_r=1455,P_r=32.3 μC/cm~2.实验结果表明适量的KNNLT掺杂进BNTBT中可以改善BNTBT的压电和介电性能.  相似文献   

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