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Na0.5Bi0.5TiO3–K0.5Bi0.5TiO3–BaTiO3–SrTiO3陶瓷的准同型相界与电性能
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:硅酸盐学报
  • 时间:2012.10.10
  • 页码:1641-1646
  • 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:国家自然科学基金项目(51062005,91022027);江西省自然科学基金(2010GQW0037,2010GQW0038),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N(GJJ11196,GJJ11197,GJJ10226,GJJ111204).
  • 相关项目:(Na1/2Bi1/2)TiO3基无铅压电晶体材料结构与性能关系的第一性原理研究
中文摘要:

采用固相法制备了 Na0.5Bi0.5TiO3–K0.5Bi0.5TiO3–BaTiO3–SrTiO3(NBT–KBT–BT–ST)陶瓷,该体系是按(1–2x)(0.8NBT–0.2KBT)–x(0.94NBT–0.06BT)–x(0.74NBT–0.26ST) (x = 0.10、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45)组合而成的,研究了该系陶瓷的结构与电性能。结果表明:所有样品都处于三方–四方准同型相界区域。该系陶瓷在准同型相界附近表现出了优异的压电性能,压电常数 d33、机电耦合系数 kp和剩余极化强度 Pr随 x 的增加先升高后降低,其中 x=0.35 陶瓷的电性能最佳:d33= 210 pC/N,kp= 0.319,Pr= 39.3 μC/cm2,Ec= 20.2 kV/cm,是一种良好的无铅压电陶瓷候选材料。依据准同型相界组成的线性组合规律来寻找具有优异压电性能的 NBT–KBT–BT–ST 陶瓷准同型相界组成是可行的。

英文摘要:

Nao.sBi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-SrTiO3 (NBT-KBT-BT-ST) lead-free piezoelectric ceramics with the compositions of (1-2x)(0.8NBT-0.2KBT)-x(0.94NBT-0.06BT)-x(0.74NBT-0.26ST)(x=0.10, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45) were fabricated by a solid state reaction method. The structure and electrical properties for NBT-KBT-BT-ST samples were investigated. The mor- photropic phase boundary (MPB) between the rhombohedral and tetragonal phases was identified in all the samples. The results demonstrate that such ceramic systems near the MPB exhibit superior electrical properties. The piezoelectric constant d33, electrome- chanical planar coupling factor Kp and remanent polarization Pr firstly increased and then decreased with the increase ofx. The opti- mum electric properties (d33 = 210 pC/N, kp = 0.319, Pr= 39.3 μC/cm2, Ee = 20.2 kV/cm) could be obtained for a composition with x = 0.35. It is suggested that NBT-KBT-BT-ST with the composition (x = 0.35) could be a candidate material for lead-free applications. Therefore, the MPB linear combination rule could be used to search for the composition neear MPB with the excellent properties of NBT-KBT- BT-ST ceramics.

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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
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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)
  • 被引量:27713