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(0.96Bi0.5Na0.5TiO3—0.04BaTiO3)-(0.98K0.5Na0.5NbO3—0.02LiTaO3)无铅压电陶瓷的结构分析与性能研究
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 分类:TQ174[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(50802029)和清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室课题基金资助
中文摘要:

研究了(1-x)(0.96Bi0.5Na0.5TiO3-0.04BaTiO3)-x(0.98K0.5Na0.5NbO3-0.02LiTaO3)(BNTBT-KNNLT)体系在0≤x≤0.07这一组分区域的结构和性能。X射线衍射谱发现,这一系列组分在室温下形成纯钙钛矿型固溶体,没有其他杂相产生。(111)峰的峰位和峰形随组分的变化有规律的变化。随着KNNLT组分的加入,压电及介电等性能有比较明显的改变。压电性能随KNNLT的加入出现最大值。当x=0.02时,压电常数d33=125pC/N。介电常数在室温下随组分的增加而增加。电滞回线的结果显示,尽管在BNTBT中掺杂了KNNLT,这一系列的压电陶瓷仍然具有较大的矫顽场。当x=0.02时,室温下介电常数和剩余极化强度分别为:εr=1455,Pr=32.3μC/cm^2。实验结果表明适量的KNNLT掺杂进BNTBT中可以改善BNTBT的压电和介电性能。

英文摘要:

Lead-free piezoelectric ceramics (1-x)(0.96Bi0.5Na0.5TiO3-0.04BaTiO3)-x(0.98K0.5Na0.5NbO3-0.02LiTaO3)(BNTBT-KNNLT) with xffi0-0.07 were synthesized by a conventional sintering technique. All samples present pure perovskite structure, showing room temperature symmetries of rhombohedral at x≤0.03, and of pseudocubic at x≥0.05. The composition 0.98 (0.96Bi0.5Na0.5TiO3-0.04BaTiO3)-(0.98K0.5Na0.5NbO3-0.02LiTaO3) exhibits the improved properties, which are as follows: piezoelectric constant d33=125 pC/N, dielectric constant εr=1455, remanent polarization Pr=32.3 μC/cm^2, and coercive electric field Ec=3.1 kV/mm. The results indicate that the added KNNLT into BNTBT helps to improve the electrical properties of BNT-based ceramics.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
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