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用两步烧结法制备(K0.48-xNa0.52)(Nb0.93-xSb0.07)O3-xLiTaO3无铅压电陶瓷
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM282[电气工程—电工理论与新技术;一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学,机械结构力学与控制国家重点实验室,南京210016
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(50872053,50830201);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-10-0070);教育部长江学者创新团队(IRT0968)及江苏高校优势学科建设工程资助项目.
中文摘要:

用传统固相法制备(K0.48-xNa0.52)(Nb0.93-xSb0.07)O3-xLiTaO3体系无铅压电陶瓷,X射线衍射物相分析结果表明:该体系陶瓷正交一四方转变的准同型相界位于0.035〈x〈0.04,在室温具有较高的压电性能。用传统烧结方法很难得到致密的压电陶瓷,用两步烧结工艺可以得到致密化且晶粒尺寸均一的陶瓷,因此重点研究采用两步烧结技术对x=0.0375的陶瓷进行烧结工艺的改进和优化,研究微观组织结构与陶瓷压电性能之间的关系。最佳两步烧结工艺为:θ1=1120℃,t1=10min,05=1000℃,t2=5h。制备陶瓷的电学性能如下:压电常数d33=261pC/N,机械品质因数Qm=29,相对介电常数ετ=1659,平面机电耦合系数kp=0.47。

英文摘要:

Multi-component alkaline niobate (K0.48-xNa0.52)(Nb0.93-xSb0.07)O3-xLiTaO3lead-free piezoelectric ceramics were success- fully prepared by conventional solid-state method. Experimental results from X-ray diffraction patterns indicate that the existence of an orthorhombic-tetragonal morphotropie phase boundary at the composition of 0.035〈x〈0.04, exhibits a good piezoelectric coeffi- cient at room temperature. However, it is not easily sintered by ordinary sintering technique. A two-step sintering process has been developed for preparing ceramics which can achieve densification without grain growth during the final sintering stage and results in a uniform grain size. So this work investigated the fabrication of lead-free ceramics with the optimal composition ofx= 0.037 5 using two-step sintering method. The two-step sintering technique was optimized, and relationships between microstructure and piezoelec- tric properties were studied. Under the optimal sintering process: 01 = 1 120 ℃, t1 = 10 min, 02 = 1 000 ℃, t2 = 5 h, excellent properties of piezoelectric strain constant d33 = 261 pC/N, electromechanical quality factor Qm = 29, relative dielectric constant εr = 1 659, and electromechanical coupling coefficient kp = 0.47 were achieved.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 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
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  • 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)
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