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Nb改性Bi4Ti3O12高温压电陶瓷的研究
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:《无机材料学报》
  • 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工程系,景德镇333001
  • 相关基金:国家自然科学基金(50862005,51062005,91022027);江西省自然科学基金(2008GZC0009)
中文摘要:

采用同相法(成型压力~12MPa)获得了Nb改性的Bi4Ti3O12(BIT+xmol%Nb2O5)层状压电陶瓷.研究发现随着Nb2O5含量的增加,a-b面取向的品粒逐渐增多,晶粒尺寸愈细化与均匀.Nb2O5的引入明显降低了BIT系列陶瓷的导电率和介电损耗,提高了陶瓷的相对密度、压电与机电性能.适量Nb2O5(x=4.00)掺杂时,陶瓷的电导率(-10^-13S/cm)比纯BIT的降低了2个数量级,且该陶瓷的相对密度ρ=98.7%,tanδ=0.23%,d33=18pC/N,Qm=2804,kp=8.1%,kt=18.6%,Np=2227Hz·m,Nt=2025Hz·m.BIT+xmol%Nb2O5(x=4.00)陶瓷在600℃经退极化处理后,其d33基本保持不变(-17pC/N),表明该材料在高温器件领域具有良好的应用前景.

英文摘要:

Nb-modified Bi4Ti3O12 (BIT+xmol% Nb2O5) layer-structured piezoelectric ceramics were prepared by the solid state reaction method (at the pressure of about 12MPa). The quantity of grain growth along a-b plane is much more than that along c-axis with the increasing amount of Nb2Os. After Nb205 doping, the size of grain becomes small and unanimity. The electrical conductivity and dielectric loss are significantly reduced, while relative density, piezoelectric activity and electromechanical properties of Bi4TiaO12-based ceramics are improved by the modification of Nb2Os. The electrical conductivity of BIT+4.00mol% Nb205 (10^-13S/cm) decreases by 2 orders of magnitude compared with the undoped one. Besides, the BIT+4.00mol% Nb205 ceramic exhibits optimum electrical properties: relative density p=98.7%, tanδ=0.23%, da3=lSpC/N, Qm=2804, kp=8.1%, kt=18.6%, Np=2227Hz·m and Nt=2025Hz·m, and the d33 remains 17pC/N after annealing at 600℃, which indicates that the ceramic is a potential material for high temperature applications.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),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),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274