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Ce掺杂对0.85Bi_4Ti_3O_(12)-0.15LiNbO_3铋层状压电陶瓷电性能的影响
  • 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(51262009);江西省自然科学基金(20133ACB20002,20142BAB216009);江西省研究生创新专项基金(YC2013-S245)资助
中文摘要:

采用固相法制备0.85Bi4Ti3O12-0.15Li Nb O3-0.75%Ce O2(BTO-LN-0.75Ce)铋层状压电陶瓷。通过阻抗谱研究不同温度和频率对样品电性能的影响。结果表明:介电常数ε*的实部ε′和虚部ε″在低频区域出现分散现象;随频率增大,阻抗(Z*)的实部Z′值逐渐减小,而虚部Z″值先增大后减小。阻抗Cole-Cole图表明:晶粒内部对电传导过程起主作用,并可用一个并联电阻–电容电路等效。陶瓷样品的阻抗值随温度的升高而减小,电导率值在低频区域相对稳定,且电导率满足Arrhenius关系,说明陶瓷样品的电导是热激活的过程。BTO-LN-0.75Ce的电导活化能小于BTO-LN的电导活化能,分别为1.591 9和1.756 2 e V。

英文摘要:

The cerium modified 0.85Bi4TiaO12-0.15LiNbO3-0.75%CeO2 (BTO-LN-0.75Ce) piezoelectric ceramics were synthesized by a conventional solid state processing. The effects of temperature and frequency on the electrical properties of ceramics were investigated. The results show that the real (ε') and the imaginary (ε") parts of permittivity both appear dispersive at low frequencies. The values of the real (Z') part of impedance (Z*) decrease, and the values of the imaginary (Z") part firstly increase and then decrease with increasing frequency. According to the Cole-Cole plots, the grain interior is a major contribution to the electrical conduction process as a parallel resistance-capacitance equivalent circuit. The semicircles become smaller when temperature increases, indicating that the impedance decreases with the increase of temperature. The stabilized conductivity appears in the low frequency region at high temperatures. The conductivity obeys the Arrhenius law, showing the thermal activation of the process. The grain activation energy, Eal(g), of BTO-LN-0.75Ce (i.e., 1.591 9 eV) is lower than Ea2(g) of BTO-LN (i.e., 1.756 2 eV). Key words: bismuth layer-structured; piezoelectric ceramics; complex impedance spectrum; conductivity

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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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  • 邮编:100831
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  • 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