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铈和锶复合掺杂对Bi4Ti2.92Nb0.08O12.04高温无铅压电陶瓷的影响
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 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:[1]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,江西景德镇333001
  • 相关基金:国家自然科学基金(51062005,91022027);江西省自然科学基金(20132BAB202002);江西省高等学校“先进陶瓷材料”科技创新团队、江西省主要学科学术和技术带头人培养对象计划项目(2010DD00800);江西省教育厅项目(GJJ3630,GJJ3628).
中文摘要:

采用固相法制备了Ce和Sr复合掺杂的Bi4Ti2.92Nb0.08O12.04(BTN+0.5x%CeO2+0.5x%SrCO3,0≤x≤1.5,质量分数)铋层状高温无铅压电陶瓷,研究了不同含量的Ce和Sr掺杂对BTN系陶瓷微观结构及电性能的影响。结果表明:样品均为单一的铋层状结构相,Ce和Sr的引入明显提高了陶瓷的压电性能。当掺杂量x=0.9时,样品具有最佳性能:压电常数d33=29pC/N,平面机电耦合系数kp=8.77%,介电损耗tanδ=0.13%,剩余极化强度Pr=15.87μC?cm-2和Curie温度TC=627℃。此外,该组分陶瓷样品具有良好的压电稳定性,表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景。

英文摘要:

Bismuth layer-structured high-temperature lead-'free piezoelectric ceramics of Ce and Sr co-doped Bi4 Ti2. 92 Nb0.08 O12. 04 (BTN+0. 5x%CeO2 +0. 5x%SrCO3, 0≤x≤1. 5, mass fraction) were fabricated by a solid-state reaction method. The effect of doping content of Ce and Sr on the microstructure and electrical properties of the BTN ceramics was investigated. The re- sults show that all the ceramic samples have a single phase of bismuth oxide layered structure. The piezoelectric activity of the ceramics is improved v/a the modification of Ce and St. The ceramic with the doping content x of 0.9 exhibites the optimum e- lectrical properties, i. e. , the piezoelectric constant d33 of 29 pC/N, planar electromechanical coupling factor kv of 8. 77 %, die- lectric loss tan δ of 0.13% , remanent polarization Pr of 15.87 μC/em2 and the Curie temperature Tc of 627 ℃. In addition, the component ceramic sample possesses a high piezoelectric stability, showing that the ceramic is a potential material for high-tern-perature applications.

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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