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Ce改性0.9Bi_4Ti_3O_12-0.1SrBi_2Nb_2O_9铋层状铁电陶瓷结构与性能
  • ISSN号:1001-9642
  • 期刊名称:《中国陶瓷》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院江西省先进陶瓷材料重点实验室,景德镇333001
  • 相关基金:国家自然科学基金(91022027); 江西省自然科学基金(20133ACB20002,20142BAB216009)
中文摘要:

采用固相法制备了CeO_2掺杂改性的0.9Bi_4Ti_3O_12-0.1SrBi_2Nb_2O_9(BIT-SBN)铋层状铁电陶瓷材料。系统研究了CeO_2掺杂对BIT-SBN基陶瓷物相结构、微观结构以及电性能的影响。结果表明:所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构,样品的晶粒尺寸随着CeO_2掺杂量的增加而逐渐增大,并且沿a-b面的生长速度明显大于沿垂直c轴方向的生长速度;BIT-SBN基陶瓷的压电性能随着CeO_2的掺杂而显著提高,损耗明显降低。当CeO_2掺量为0.75 wt%时,样品具有最佳的电性能:压电常数d_33=28 pC/N,介电损耗tanδ=0.20%,机械品质因数Q_m=3015,居里温度T_C=595℃;并且此时样品具有良好的热稳定性,在高温器件领域具有一定的应用潜能。

英文摘要:

The cerium modified bismuth-Layer 0.9Bi_4Ti_3O_12-0.1SrBi_2Nb_2O_9(BIT- SBN) ferroelectric ceramics were synthesized using conventional solid state processing.The effects of cerium addition on the microstructure and electrical properties of ceramics have been investigated in details.It was found that the ceramics possess a pure bismuth- layer structure,the addition of CeO_2 enhanced the grain growth of the ceramics and the growth velocity of the direction along the a-b plane is much larger than that of the direction along the c axis.The piezoelectric properties of BITSBN based ceramics were significantly enhanced and the dielectric loss decreased after cerium doping.The piezoelectric constant d_33,dielectric loss tan5,mechanical quality factor Q_m for the BIT-SBN ceramics with 0.75 wt%CeO_2modification was found to be 28pC/N,0.20%,3015,respectively,together with the high T_c(-595 °C) and stable piezoelectric properties,demonstrating that the BIT-SBN-x=0.75 ferroelectric ceramics are the promising candidates for high temperature applications.

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期刊信息
  • 《中国陶瓷》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国轻工业陶瓷研究所
  • 主办单位:中国轻工业陶瓷研究所
  • 主编:吴先益
  • 地址:江西景德镇市新厂西路556号
  • 邮编:333000
  • 邮箱:china_ceramics@vip.163.com
  • 电话:0798-8439006 8439093
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9642
  • 国内统一刊号:ISSN:36-1090/TQ
  • 邮发代号:44-30
  • 获奖情况:
  • 核心期刊(中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:8134