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BiFeO3掺杂改性铌酸钾钠无铅压电陶瓷
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174.75[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]景德镇陶瓷学院材料科学系,江西景德镇333001
  • 相关基金:国家自然科学基金(50862005 50962007); 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET–06–0576); 江西省自然科学基金(2009GZC0063 2009GQC0065); 江西省对外科技合作项目(赣财教[2008]212); 江西省高等学校“先进陶瓷材料”科技创新团队资助项目
中文摘要:

采用传统固相法制备了(1–x)(K0.5Na0.5)NbO3-xBiFeO3[(1–x)KNN-xBF]无铅压电陶瓷,研究了不同BF含量(x=0,0.175%,0.5%,1%,2%,3%,摩尔分数)样品的物相组成、显微结构及电性能。结果表明:当x≤3%时,得到了纯钙钛矿结构的(1–x)KNN-xBF陶瓷。与纯KNN相比,在0〈x≤1%时,(1–x)KNN-xBF样品的密度(ρ)、压电常数(d33)、平面机电耦合系数(kp)和机械品质因子(Qm)都显著增大;当1%〈x≤3%时,ρ,d33,kp和Qm又迅速降低;在x=1%时达到最大值。x=1%时,(1-x)KNN–xBF材料的综合性能最好,其中ρ=4.42g/cm3,d33=172pC/N,kp=0.45,介电损耗tanδ=0.021,相对介电常数εr=759和Qm=138;同时表现出较好的抗老化性能。

英文摘要:

Lead-free piezoelectric ceramics (1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xBiFeO3 [(1–x)KNN-xBF] were prepared by the traditional solid state reaction. The phase composition, microstructure and electrical properties for (1-x)KNN-xBF samples with different BF content (x = 0, 0.175%, 0.5%, 1%, 2%, 3%,in mole) were investigated. The results show that all the (1-x)KNN-xBF ceramics prepared when x≤3% possess the pure perovskite structure. Compared with the pure KNN, the density ρ, piezoelectric constant d33, planar electro-mechanical coupling coefficient kp and mechanical quality factor Qm of the (1-x)KNN-xBF ceramics increase evidently at 0x≤1%, and then decrease promptly at 1%x≤3%. Especially, the optimum electrical properties (ρ = 4.42 g/cm3, d33 = 172 pC/N, kp = 0.45, dielectric loss tan δ = 0.021, relative permittivity εr = 759 and Qm = 138) can be obtained with the composition of x = 1%, which also exhibits good aging characteristics.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
  • 地址:北京海淀区三里河路11号
  • 邮编:100831
  • 邮箱:jccsoc@sina.com
  • 电话:010-57811253 57811254
  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27713