介电可调型多孔钛酸钡压电陶瓷制备及性能研究

采用冷冻干燥法结合固相烧结制备了具有层状孔结构的多孔钛酸钡压电陶瓷,研究了固含量对陶瓷的相组成、微观结构、介电和铁电性能的影响。随着固含量的增加,所制备的陶瓷孔径、气孔率均减小,介电常数和极化强度均随气孔率的增大而减小。在气孔率为67%、频率为100 k Hz、居里温度T_C=121℃时,最大介电常数降为571.88,相比于致密钛酸钡陶瓷介电常数有所降低,而介电损耗并未明显增大;在30 kV/cm场强下,剩余极化强度Pr为2.00μC/cm²。通过孔结构的设计,实现了多孔钛酸钡压电陶瓷得介电可调性。所制备的多孔压电陶瓷可利用内部交联孔道和压电效应在污水过滤中实现循环使用,亦可在水声换能、声呐探测、生物医学等诸多方面得到应用,具有很广泛的应用前景。