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抗还原型PZT压电陶瓷的制备与性能
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:硅酸盐学报
  • 时间:2013.2
  • 页码:288-291
  • 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]湖北大学材料科学与工程学院,功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室,武汉430062
  • 相关基金:教育部新世纪优秀人才计划(NCET-09-0135);国家自然科学基金(11175062,50972041);武汉市学科带头人计划(200951830550);湖北省人才项目(2007,2011)资助项目.
  • 相关项目:稀土离子注入调节钛酸锶钡铁电薄膜上转换材料的光学性能及发光机理研究
中文摘要:

采用固相法制备出可在低氧压和还原性气氛中烧结的压电陶瓷材料。材料最佳组成为:Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3+0.03% (质量分数)CuO+0.05%Nd2O3+1.00% Sb2O3。通过施主和受主共掺杂,既抑制了烧结过程中氧空位扩散,又避免了 Ti4+与自由电子结合转变成为 Ti3+,使陶瓷保持了压电性能。结果表明:添加半径合适的稀土元素,是使陶瓷具有抗还原性能的关键之一。当烧结温度为 1050 ℃时,陶瓷压电应变常数 d33= 294 pC/N,平面机电耦合系数 kp= 43.56%,相对介电常数 εT33/ε0= 1 333,介电损耗 tan δ = 0.019 7。该材料可应用于与 Ni、Cu 等贱金属低温共烧的叠层压电器件中,能够大大降低器件的成本。

英文摘要:

A piezoelectric ceramic, which can be sintered under low-oxygen condition and reducing atmosphere, was prepared by a solid state reaction method. The optimal composition was Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3 with 0.03% in mass CuO, 0.05% Nd203 and 1.00% Sb203. It was found that through the donor and acceptor co-doping, the diffusion of oxygen vacancies was restrained, and the transformation of Ti4+ to Ti3+ was prevented, thus giving the superior piezoelectric properties of the ceramic. The results show that the addition of proper rare earth elements is closely related to the reduction-resistant performance. When the sintering temperature was 1 050 ℃, the optimum properties of the ceramic were achieved, i.e., d33 = 294 pC/N, kp =43.56%, tan 8= 0.019 7, and εT33/ε0 = 1 333. This material could be used in the multilayer piezoelectric devices co-fired with base metals at low temperature, by which the production costs could be reduced.

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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