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准同型相界(MPB)附近BS-PT高温压电陶瓷研究
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:《无机材料学报》
  • 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]西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家“973”计划(2002CB613307);国家自然科学基金(50472052);教育部重点科研项目(03155)
中文摘要:

(1-x)BiScO3-xPbTiO3陶瓷(简记BS-PT)在x=64.0%附近存在一个从菱方晶系过渡到四方晶系的准同型相界,在此相界附近材料能获得优良的介电和压电性能.本文选取PbTiO3含量在64.0%-65.5%的准同型相界附近的材料组分,利用传统的固相烧结反应法合成了纯钙钛矿相结构的BS—PT陶瓷,通过对材料的相结构形成过程和内部形貌分析以及对介电、压电性能的研究,发现在x=64.5%的组分条件下,BS—PT陶瓷材料获得了准同型相界范围内的最优的压电性能,其室温压电常数d33可达500pC/N,且居里温度(Tc)达到了438℃,剩余极化强度和电致应变分别为44μC/cm^2和3.5‰.研究表明,准同型相界附近的BS-PT陶瓷是一种优良的压电换能器和传感器材料.

英文摘要:

Abstract: (1-x)BiScO3-xPbTiO3 (BS-PT) ceramics exhibits excellent dielectric and piezoelectric properties in the vicinity of the morphotropic phase boundary (x=64.0% mol fraction PbTiO3), which separates the rhombohedral phase from tetragonal phase. In our study, the pure perovskite BS-PT ceramics was obtained with compositions near the MPB for x varying from 64.0% to 65.5% using traditional solid state reaction. The perovskite phase formation process and microstructure were investigated and also the dielectric and piezoelectric properties were studied. The results show that BS-PT ceramics with x=64.5% has an optimized piezoelectric characterization, its piezoelectric coefficient d33 can reach to as high as 500 pC/N at room temperature, the Curie temperature (Tc) can reach to 438℃, with the remnant polarization Pr=44μC/cm^2, electrical field reduced strain 3.5 %0. Our research results show that the BS-PT ceramics with the compositions near the morphotropic phase boundary is a good candidate material for the piezoelectric actuator and transducers.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),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),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274